बिलासपुर जिला 21.47° और 23.8° उत्तर अक्षांश और 81.14° और 83.15° पूर्व अक्षांश के बीच स्थित है।

बिलासपुर जिले की जलवायु का प्रकार उप-उष्णकटिबंधीय, अर्धशुष्क, महाद्वीपीय और मानसून है। इस प्रकार, यहाँ गर्म ग्रीष्मकाल, ठंडी सर्दियों और छोटे बरसात का मौसम होता है। सर्दियों का मौसम नवंबर के आखिरी आधे से शुरू होता है और मार्च के मध्य तक गर्मियों तक चलता रहता है, जो जून के अंत तक जारी रहता है, जब अधिकतम तापमान 45 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है और धूल चक्रवात आम होती है। उसके बाद, दक्षिण पश्चिम मानसून आता है। बरसात का मौसम जुलाई से सितंबर के बीच रहता है। मानसून के बाद के महीने अक्टूबर और नवंबर मॉनसून से सर्दियों के मौसम तक संक्रमणकालीन अवधि का निर्माण करते हैं।यहाँकी जलवायु कृषि विकास के लिए आदर्श है, खासकर गेहूं, चावल, गन्ना और कपास की फसलों के लिए। सीमित बरसात का मौसम, अच्छे और स्वस्थ जलवायु औद्योगिक विकास के लिए भी उपयुक्त है।

जिले की वार्षिक वर्षा लगभग 58 सेंटीमीटर है ।यहाँ वर्षा असमान रूप से होता है और दक्षिण कास्ट से दक्षिण पश्चिम में घटता है। बरसात का मौसम जुलाई से सितंबर तक शुरू होता है। इस अवधि के दौरान कुल वर्षा का लगभग 80 प्रतिशत प्राप्त होता है। सर्दियों के मौसम में पश्चिमी गड़बड़ी से कुछ बारिश हुई है कम वर्षा और इसकी कम अवधि के कारण कृषि गतिविधि ज्यादातर नहर सिंचाई और ट्यूबवेल पर निर्भर करती है।

बिलासपुर जिले की प्रमुख नदी अरपा है। नदी का उदगम पेण्ड्रा उप डिवीजन के खोंड्री खोंगसरा से होता है और यह जिले की सबसे बड़ी नदी है और लगभग 100 किलोमीटर लंबी  है। जिले की अन्य प्रमुख नदियां लीलागर और मनियारी हैं।