- Genel Durum
Adıyaman ili Orta Fırat bölümü içinde yer alır. Eski coğrafyacı ve tarihçilere göre: Güneyde Arap Yarımadasından, Kuzeyde Toros Sıradağları’na doğru uzanan Arap çöllerinin sona erdiği yerde, Toros sıra dağlarının eteklerinde verimli topraklar yer almaktadır. Arap çöllerini kuzeyden bir ay gibi saran bu topraklara binlerce yıldan beri ‘Bereketli Hilal’ adı verilmiştir. Ortadoğu ülkelerinin merkezinde yer alan ‘Bereketli Hilal’ topraklarında Asya, Avrupa ve Afrika kıtalarından gelen ana kara yolları birbirlerini kesmektedir. Tarih boyunca ‘Bereketli Hilal’ Bölgesi ana ticaret yollarının kavşak noktalarında, büyük ticaret ve sanayi şehirleri doğmuş, büyümüş, yıkılmış ve yerlerine yenileri kurulmuştur. ‘Bereketli Hilal’ bölgesinin bir parçası sayılan Orta Fırat Bölümünün illerinden biri olan Adıyaman şehri, ‘Bereketli Hilal’ bölgesinin en üst sınırını oluşturmaktadır. Adıyaman ili uygun coğrafi özellikleri dolayısıyla tarihinin her döneminde insanların yaşamayı tercih ettikleri bir yerleşim bölgesi olmuştur.

- Yeryüzü Şekilleri
Adıyaman 'ın Kuzey kesimi toros dağları ile çevrilidir. Çelikhan, Gerger ve Tut İlçelerinin arazilerinin çoğu dağlıktır.
İlin belli başlı dağları; Akdağ, Dibek, Ulubaba, Gördük, Nemrut, Bozdağ ve Karadağdır. Güneye inildikçe ova nitelikli araziler başlar. Kahta, Samsat, Keysun ve Pınarbaşı ovaları ilin önemli ovalarıdır.

Bitki Örtüsü
Adıyaman ili Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgeleri arasında köprü vazifesi gören bir şehirdir. Hatta kısmen Akdeniz Bölgesinin özelliklerini de taşır. Bu nedenle bitki örtüsü de bu üç bölgenin özelliklerini taşımaktadır. Yüksek rakımlı yerler genelde meşe ağaçları ile kaplanmış olmakla birlikte, su ve toprak erozyonu nedeni ile çıplak hale gelmiş araziler de mevcuttur. Yaz mevsiminin uzun ve kurak geçmesi dolayısıyla orman içi bitki örtüsü yok denecek kadar azdır. Tarım yapılmayan alanlar mera, yabani ağaçlar ve makilerle kaplıdır. Sazlık, bataklık alanlarda suyu seven bitki türlerine rastlanmaktadır.
Rakım yükseldikçe ağaç türleri değişmekte kimi yerlerde meşeliklere rastlamak mümkün olmaktadır.Doğan, şahin, baykuş, keklik gibi kuş türleri yanında tavşan, tilki, çakal gibi hayvanları görmek mümkündür. 

Akarsular : Fırat Nehri İlin en önemli akarsuyudur. Diğer akarsuları ise Sofraz Çayı, Ziyaret Çayı, Çakal Çayı, Kalburcu Çayı, Eğri Çayı, Besni Akdere Çayı, Şepker Çayı, Çat Deresi, Gürlevik Deresi ve Halya Deresi ile Gölbaşı, İnekli, Azaplı ve Abdulharap gölleri ilin diğer su kaynaklarıdır.

Fırat Nehri: İlin en önemli akarsuyudur. Şanlıurfa ile sınırı oluşturur. İl içindeki uzunluğu 180 km. dir. Kâhta, Kalburcu ve Göksu Çayları nehrin başlıca kollandır.

Kahta Çayı: Çelikhan yöresindeki Bulam, Abdülharap ve Recep sularını toplayıp Cendere Köprüsünden geçtikten sonra Eski Kahta ve Alut Arazisinde biriken dağ sularını da alarak Fırat Nehri'ne karışır (45.5 km).

Göksu Çayı: Kahramanmaraş ili sınırlarından çıkar. Erkenek, Tut ve Akdere civarından geçer. Sofraz suyunu da aldıktan sonra Gümüşkaya'nın batısında Fırat Nehrine karışır. İI sınırlan içindeki uzunluğu 90 km. 'dir.

Sofraz Çayı: Besni ilçesi Toklu Köyü civarından çıkar. Hacıhalil Köyü yakınlarında Keysun Suyu'nu alarak Akdere civarında Göksu Çayı'na karışır. İl sınırları içindeki uzunluğu 51 km.'dir.
Ziyaret Çayı: Kaynağını Cebel ve Zey Köyleri sularından alarak İpekli Köyü civarında Atatürk Barajı Göletine karışır.

Diğer akarsuları ise : Çakal Çayı (37.5 km.) Kalburcu Çayı, Eğriçay (32 km.}, Besni Akdere Çayı (59 km.) Keysun Çayı (45 km..), Birimşe Çayı (35 km.), Şepker Çayı, Çat Deresi, Gürlevik Deresi ve Halya Deresi (41 km.)

- Göller - Göletler
İlde dört doğal, bir de yapay olmak üzere beş adet göl vardır. Bunlar Gölbaşı, İnekli, Azaplı ve Abdulharap doğal gölleri ile Atatürk Barajı suni göletidir.
Gölbaşı Gölü: 2.19 km2 yüzölçümünde olan bu göl, Gölbaşı ilçesinde yer almaktadır. Göl ve çevresi doğal sit alanı olarak ilan edilmiş olup kuş gözetleme kuleleri bulunmaktadır. Gölde balık üretimi de yapılmaktadır.
İnekli Gölü: Yüzölçümü 1.09 km2 dir. Yağışların fazla olduğu dönemlerde Gölbaşı ve Azaplı Gölleri ile doğal olarak açılan kanallarla birbirine bağlanırlar.
Azaplı Gölü: ilçenin batısında bulunan bu gölün yüzölçümü 2.72 km2 dir. Kışın sularının artması nedeniyle çoğu kez Gölbaşı Gölü ile birleşik bir görünüm arz eder.
Abdülharap Gölü: Çelikhan ilçesinin 3 km. kuzeyinde yer alan gölün yüzölçümü 5 km2 dir. Yüzeyi yoğun olarak sazlık ve otlarla kaplanmış olan bu göl. Çat Barajı'nın kurulması ile göl baraj sahası içinde kalmıştır. Baraj üzerinde onlarca yüzen adacıklar mevcuttur. 

Atatürk Barajı Göleti: Güney Doğu Anadolu Projesi'nin (GAP) uygulamaya konulmasıyla oluşan bir gölet olup Adıyaman ve Şanlıurfa illeri arasında geniş bir alanı kaplar. Bölgenin sulama suyu ve balık üretiminin temini açısından son derece önemli bir gölettir. Rezervuar sahası 81.700 hektardır.

Çamgazi Barajı Göleti: Adıyaman merkez ilçeye bağlı Atatürk Barajı yolu üzerindedir. Baraj gövdesi zonlu toprak dolgu tipinde yapılmıştır. Sulama amaçlı kullanılmaktadır. Sulama alanı 6536 hektardır.

Çat Barajı Göleti: Güney Doğu Anadolu Projesi'nin (GAP) uygulamaya konulmasıyla oluşan gölet olup Adıyaman-Çelikhan Abdulharap Gölü üzerindedir. Sulama amaçlı kullanılan baraj gölü 14.481 hektarlık alanı kaplar.

Göletler: Adıyaman ili gölet inşası bakımından yeterli su potansiyeline sahiptir. Bu nedenle mevcut göletlerin yanısıra çoğunluğu GAP Projesi çerçevesinde olmak üzere bir çok gölet inşa halindedir. Bazı göletler de planlama aşamasındadır.  

- Dağlar
Kuzey kesimi, Torosların uzantısıdır. Güneye inildikçe yükselti azalır ve tamamiyle ova nitelikli araziler başlar. Çelikhan, Tut ve Gerger ilçelerinin tamamına yakını dağlık bölge özelliğini taşır.

Merkez, Besni ve Kahta ilçelerinin kuzey kesimleri dağlık, güney kesimleri ova şeklindedir. Samsat ilçesi ise ilin en düz arazilerine sahiptir.

- Ovalar

- İklim
Adıyaman'ı doğudan batıya doğru bölen Anti Torosların kuzeyinde kalan dağlık bölgenin iklimi ile güneyinde kalan bölgenin iklimi birbirinden farklıdır. Kuzeyde bulunan Çelikhan ile Gerger ilçesinin bir kısmı Doğu Anadolu Bölgesi iklim özelliklerini taşımaktadır. batıda bulunan Gölbaşı ile Besni ilçesinin bir kısmı ise Akdeniz Bölgesi iklimine sahiptir. Güneyi, yazları kurak ve sıcak,kışları ılık ve yağışlı; kuzeyi yazları kurak ve serin, kışları yağışlı ve soğuktur. Doğu Anadolu ile Akdeniz Bölgeleri arasında köprü konumunda olan İlin iklimi, bu özelliği dolayısıyla bölgedeki diğer illerden farklıdır.
Atatürk Baraj Göleti alanının oluşmasından sonra, İlin ikliminde bir yumuşama ve nem oranında bir artış olmuştur. İlde hakim rüzgarlar kuzey, kuzeydoğu ve kuzeybatı istikametindedir.

- Yüz Ölçümü – Yükseklik