保加利亚自然地貌多样，有低地、平原、丘陵和高原、河谷、盆地和不同高度的山脉。
该国约 70% 的领土为丘陵，30% 为山地。
该国领土平均海拔为 467 米，总体上从南向北、从西向东逐渐降低。
巴尔干山脉位于该国中部，最高峰为博特夫（2,376 米）。
从南到北，其西部地区被伊斯克尔河穿过，形成一条长 70 多公里的风景如画的峡谷。
巴尔干山脉的北臂主要为喀斯特地貌。
该山脉的最高峰是瓦西里耶夫（1,490 米）。
巴尔干山脉以南是西巴尔干山谷和中部山区。
巴尔干山脉南端最大的山谷是索非亚山谷，保加利亚首都索非亚就位于此地。
中部山区的山脉包括扎瓦尔斯科-普兰斯卡山脉、伊赫蒂曼斯科中部山脉、萨什廷斯卡中部山脉和萨尔内纳山脉。
多瑙河谷位于巴尔干半岛北部与多瑙河之间，面积约 31,000 平方米。
其东部由高原组成，包括多布罗加高原、普洛瓦迪亚高原、利利亚克高原和舒门高原等。
北部是跨多瑙河低地，占据了多瑙河的阶地。
首都索非亚以南是维托沙山，其最高峰为切尔尼弗拉山（2,290 米）。
其山麓延伸至保加利亚西部中部，低海拔和中海拔山脉交替出现，如鲁伊山、米列夫斯卡山、泽门斯卡山、科尼亚夫斯卡山、维里拉山等。
斯特鲁马河谷以西和克拉什特托以南是奥索戈沃-别拉西什卡山脉，其中包括奥索戈夫斯卡山（鲁恩山，2,251 米）、弗拉欣斯卡山、马列舍夫斯卡山、奥格拉日登山和别拉西察山（拉多米尔山，2,029 米）等山峰。
保加利亚最高的山脉是里拉山脉和皮林山脉，位于斯特鲁马河谷东部。
这些山脉的平均海拔为 1,258 米，其中 60% 的面积高于 1,000 米。
里拉山脉有 31 座海拔超过 2,600 米的山峰。
巴尔干半岛的最高峰穆萨拉山（2,925 米）就位于这里。
皮林山脉有两座海拔超过 2,600 米的山峰。
其中一座是维赫伦山（2,914 米），这是保加利亚第二高峰，也是巴尔干半岛第三高峰。
这些山峰的周围形成了美丽的高山冰川湖。
罗多彼山脉位于梅斯塔河谷和里拉河以东。
山脉上有 11 座海拔超过 2,000 米的山峰，其中最高峰为 Golyam Perelik 山峰（2,191 米）。
山峰上有许多自然景观，包括洞穴、瀑布和高山湖泊，每年都吸引着大批游客。
在斯雷德诺戈里耶、里拉、罗多彼和黑海之间有戈尔诺特拉基斯卡低地、哈斯科沃山麓、中通贾河谷、布尔加斯低地以及斯特兰贾和萨卡尔山脉。
该国东部与黑海接壤，绵延数百公里的海滩吸引了保加利亚和外国游客。
保加利亚矿产种类繁多，根据保加利亚矿产储量和资源的国家记录，该国已发现163种矿产，其中7种为燃料和能源资源，14种为矿石，75种为有色金属，67种可用作岩石覆盖层和建筑材料。
保加利亚位于温带大陆纬度，气候适宜发展各种类型的旅游业。
该地区年平均日照量约为 2,500 小时。
保加利亚的气候受冰岛最小、亚速尔群岛最大和东欧最大大气的影响。
北极和热带气流在极少数情况下穿过该国。
该国年平均气温在 10° 至 14°С 之间，主要气温在 11° 至 12°С 之间。
这一数字在很大程度上取决于海拔高度。
在山区，较高海拔处的热条件受较稀薄的大气影响，因此海拔 2,300 米以上的地区年平均气温低于零度（穆萨拉山 - 2.9°С）。
在保加利亚北部的低地和丘陵地区，最低月平均气温为 1 月（-1.4° 和 -2.0° С），而在保加利亚南部（平原除外），1 月平均气温在 0° 和 1-2°С 之间。
在山区（1,000 – 1,200 米）和平原地区，1 月平均气温在 –2° 和 –4°С 之间。
在高海拔地区，最低气温出现在 2 月；2 月平均月气温在 -8° 和 -10°С 之间。
穆萨拉在这个月的平均气温为 -11.6°С。
在黑海沿岸，1 月和 2 月的平均月气温高于零度。
在该国北部海岸线，气温为 0.8° – 2°С，在南部海岸线，气温为 2.4 – 3.2°С。
最高月平均气温通常出现在 7 月和 8 月。
气温范围为 21 – 24°С。
巴尔干半岛北部山区以外的地区 7 月年平均气温约为 22°С，南部低地和丘陵地区的气温范围为 23° – 24°С。
山区（海拔 1,000 – 2,000 米）气温范围为 12° – 16°С，海拔 2,300 米以上地区气温范围为 – 5 – 8°С。
全国降雨分布不均。
年平均降雨量差异很大——多瑙河谷和戈尔诺特拉基斯卡低地为 500-550 毫米，而高山地区为 1,000-1,400 毫米。
保加利亚年积雪量不稳定，在海拔和地理位置方面都存在很大差异。
在该国较低的地区，积雪从 12 月持续到 3 月，而黑海沿岸和巴尔干山脉以南的地区，积雪仅持续一个月，即 1 月至 2 月。
一年中的其他时间偶尔会下雪（例如 11 月或 4 月）。
但这些地区几乎没有永久积雪。
由于气温经常升温至 0°С 以上，冬季积雪会多次融化。
高寒山区积雪连续、厚重，海拔1000-1500米以上地区积雪期达4-5个月，2000米以上地区积雪期达7-9个月。
矿泉分为冷泉（低温，温度高达 20°С）；温泉（高达 20-37°С）；和温泉（超热，温度超过 37°С）。
冷泉分布在全国各地，例如纳列琴（阿塞诺夫格勒州）、希普科沃（特罗扬州）、奥夫恰库佩尔（索非亚）、斯莫查（洛维奇州）、沃内什塔沃达（加布罗沃州）、梅里奇莱里（西梅奥诺夫格勒州）等地。
保加利亚矿泉水大部分为温泉。
温度最高的泉水是萨帕雷瓦巴尼亚矿泉，它是保加利亚乃至整个欧洲大陆唯一的间歇泉（103ºС）。
巴尔干山区最著名的温泉在瓦尔舍茨、巴尔齐亚、蒙塔纳、拉卡特尼克、奥普莱特尼亚；索非亚地区有 Bankya、Gorna Banya、Knyazhevo、奥夫恰库佩尔、索非亚、潘查雷沃等；中地区的有斯特列尔恰（40°С）、希萨里亚（49.5°С）、班基亚（51.1°С）、帕维尔巴尼亚（54.6°С）、斯塔罗扎戈尔斯基巴尼（45.8°С）；斯特鲁马河谷沿岸有布拉戈耶夫格勒、西米特利、桑丹斯基、列武诺沃和马里科斯蒂诺沃；梅斯塔河谷沿岸有巴尼亚（56°С）、多布里尼什特（43°С）和埃莱什尼察村（56°С）。
保加利亚最普遍的矿泉水是富氮温泉水，产于萨帕雷瓦巴尼亚、西米特利、纳雷琴和莫明普罗霍德等地。
碳酸酸性水来自米哈伊洛沃、斯利文斯基矿物巴尼和斯特凡卡拉佐沃的泉水；索菲亚山谷的热水含有高含量的硫化氢。
一半的热水显示出相对较高的放射性，保加利亚领土面积小，靠近多瑙河和黑海，加上巴尔干山脉的位置和靠近爱琴海，这些因素决定了该国河流干流短、河流系统小。
伊斯克尔河是保加利亚最长的河流（368 公里），它流入多瑙河，发源于里拉山脉。
流入多瑙河的其他大河有洛姆河、奥古斯塔河、维特河、奥萨姆河和扬特拉河。
直接流入黑海的河流来自多瑙河谷最东端、巴尔干半岛北部、巴尔干山脉和斯特兰贾河。
这些河流包括巴托夫斯卡河、德夫尼亚河、普罗瓦迪斯卡河、卡姆奇亚河、德沃伊尼察河、法基斯卡河、伊兹沃尔斯卡河、罗波塔莫河、迪亚沃尔斯卡河、卡拉阿奇河，韦莱卡河和雷佐夫斯卡河。
爱琴海流域内最大的保加利亚河流是马里查河（长 321 公里，流域面积 21,084 平方公里）。
其他大河有阿尔达河、通贾河、梅斯塔河和斯特鲁马河。
保加利亚的天然湖泊（沿海湖泊、冰川湖泊、喀斯特湖泊、山体滑坡湖泊、河畔湖泊和构造湖泊）集中在黑海沿岸和多瑙河沿岸以及里拉山脉和皮林山脉的高山地区。
根据其位置和水文特征，沿海湖泊分为三类：多布罗加湖（杜兰库拉克湖、埃泽雷茨湖、沙布拉湖、沙布拉图兹拉、纳内沃图兹拉和巴尔奇克图兹拉）；瓦尔纳湖（瓦尔纳湖和别洛斯拉夫湖）；布尔加斯湖（布尔加斯湖、阿塔纳索夫斯科湖、曼德伦斯科湖和波莫里湖、阿列普湖、阿尔库蒂诺湖和斯托莫普洛湖）。
冰川湖是里拉山脉和皮林山脉第四纪冰川活动的结果。
大约有 260 个这样的湖泊。
它们占据着竞技场的底部、竞技场的露台和山谷，位于海拔2000-2600米之间。
最高的是皮林山脉的戈尔诺·波列赞斯科湖（海拔2710米），最低的是洛克瓦塔湖（海拔1858米）。
最长的是里拉山脉的戈尔诺·里布诺湖（801米）。
半数以上的湖泊面积在10公顷以下，最大的是里拉山脉的斯姆拉德利沃湖，面积为212公顷；皮林山脉最大的湖泊是波波夫斯科湖，面积约112公顷）。
这些湖泊大部分最大深度为2-5米，最深的是里拉山脉的奥科托湖，深达37米。
里拉山脉最著名的湖泊有里拉七湖、马里基尼湖、乌尔迪尼湖、里布尼湖等；皮林最著名的湖泊包括瓦西拉什基湖、波波维湖、弗拉欣斯基湖，药用泥矿床位于沙布拉-图兹拉、图兹拉塔、瓦尔纳湖、波莫里、阿塔纳索夫斯科湖和曼德拉水坝附近。
在罗多彼山脉的巴塔克水坝附近、科尼亚夫斯卡山脉的拜卡洛沃村、通贾河流域中部地区的斯特拉尔贾镇、瓦尔纳湖附近和戈尔诺特拉基斯卡低地的萨多沃村有草皮矿床。
在桑丹斯基-佩特里奇山谷的马里科斯蒂诺沃村的泉水中、卡尔洛沃山谷的巴尼亚市、索非亚的奥夫恰库佩尔的运河中、韦林格勒和阿塞诺夫格勒市、斯利文斯基巴尼、斯塔罗扎戈尔斯基巴尼和哈斯科夫斯基巴尼有药用泥矿床；在萨帕雷瓦巴尼亚、布拉戈耶夫格勒、希萨里亚、帕维尔巴尼亚、波莫里和普里莫尔斯科等城市；以及阿尔贝纳和阳光海滩度假区；该国适宜的气候和自然景观为其 142 个度假胜地的发展奠定了基础，其中 26 个为海洋度假胜地，56 个为山地度假胜地，58 个为浴疗度假村，还不包括众多的浴疗和水疗中心。
该国土壤种类繁多。
有黑土、灰色森林土、栗色森林土、变性土、黄土、棕色森林土、山地草甸土、冲积草甸土、沼泽土、盐土和腐殖质碳酸盐土。
保加利亚领土按土壤可分为三个地区：保加利亚北部、保加利亚南部和山区。
保加利亚是欧洲生物多样性第二丰富的国家。
该国有 12,360 多种植物，其中 3,700 种为高等植物。
其中 763 种被列入《保加利亚红皮书》，该书列出了稀有或濒危物种。
约有 750 种植物被登记为药用植物，其中 70% 具有经济价值。
该国每年出口约 15,000 吨草药。
森林面积约为 400 万公顷，占该国领土面积的 36.85%。
在落叶阔叶林中，分布最广的是橡树和山毛榉。
橡树林分布在海拔 1,000 米以下的地区，山毛榉森林主要分布在该国中部山脉。
巴托瓦河、卡姆奇亚河、罗波塔莫河和韦莱卡河的下游形成了茂密的森林。
天然针叶林分布在海拔 2200 米以下地区，罗多彼山脉分布最为广泛，主要有云杉、冷杉和白松。
黑冷杉生长在斯拉维扬卡山和皮林山，白冷杉生长在中巴尔干、西罗多彼、中皮林、里拉和维托沙。
保加利亚有 27,000 种无脊椎动物，以及 750 多种脊椎动物。
其中，鸟类 397 种，淡水鱼和黑海鱼 207 种，哺乳动物 94 种，两栖动物和爬行动物 52 种。
全国有七个动物区，其中四个位于地中海气候区。
保加利亚拥有欧洲、欧洲-西伯利亚和地中海动植物群，地中海气候对许多物种的发展产生了重大影响。
保加利亚的洞穴动物群由 100 多种组成。
黑海鱼类种群既吸引着休闲捕鱼，也吸引着工业捕鱼。
该国已建立了三个国家公园：皮林国家公园（联合国教科文组织自然遗产）、里拉国家公园和中巴尔干国家公园。
此外还有 11 个自然保护区——贝拉西察、巴尔加尔卡、弗拉察巴尔干、金沙、佩尔西纳、里拉修道院、鲁森斯基洛姆、西尼特卡马尼、斯特兰扎和舒门高原。