آب و هوا
آب و هوای استان به علت وجود کوه‌های مرتفع، مجاورت با حاشیه مرکزی ایران، همجواری با بخشی از منطقه حوض سلطان، کویر میقان و حوزه آبریز دریاچه نمک و همچنین قرار گرفتن در محل تلاقی دو رشته کوه البرز و زاگرس، دارای آب و هوایی متنوع است. همچنین جهت و جریان وزش بادهای غربی ـ مدیترانه‌ای و اقیانوس اطلس، توده‌های هوای فشار زیاد اقیانوس هند و جریان‌های سرد آسیای مرکزی شرایط اقلیمی استان را تحت تأثیر خود قرار می‌دهد.
مهم‌ترین انواع آب و هوای استان عبارتند از: آب و هوای نیمه بیابانی در مناطقی چون ساوه و زرندیه، آب و هوای معتدل کوهستانی همراه با زمستان سرد و تابستان معتدل، در شهرستان‌هایی مانند اراک، خمین، تفرش و محلات. آب و هوای سرد کوهستانی با زمستانی سرد و برفی و تابستانی خنک در محدوده‌های جغرافیایی شهرستان شازند. همچنین در بخش‌هایی از شهرستان فراهان مخصوصاً روستای کسرآصف مناظری زیبا دارند که انسان را به یاد جنگل‌های شمالی ایران می‌اندازد.
دشت‌ها و بیابان‌ها
استان مرکزی در دوره کواترنری مرطوب بوده و بارش‌های آن روزگار که باعث شسته شدن رسوبات از کوه‌ها و انباشت آن‌ها در بخش‌های پست شده دشت‌های حاصلخیزی چون دشت فراهان، دشت شازند، دشت ساوه و دشت زرند را به وجود آورده‌است. پست‌ترین نقطه استان دشت مسیله با ۹۵۰ متر بلندا از سطح دریاست.
کویر
کویر میقان در نزدیکی شهر داوودآباد
دریاچه‌ها و تالابها
تالاب میقان در شمال شرقی اراک
دریاچه میقان
این دریاچه در شمال شرقی اراک و در دشت فراهان قرار دارد، مساحت اش بسته به میزان بارندگی از صد تا صد و ده کیلومتر مربع تغییر می‌یابد. آب این دریاچه شور است. از نظر اقلیم زمستان‌های معتدلی دارد و همین سبب شده تا در پاییز و اوایل زمستان زیستگاه پرندگان و به ویژه پرندگان مهاجر باشد.
دریاچه خورهه
این دریاچه دائمی از یکی از معدود دریاچه‌های معدنی استان مرکزی است. خودجوش است و حاوی ترکیبات گوگردی، غیر از آن به سبب جایگاه تاریخی اش مورد اهمیت است. همچنین از لحاظ علم پزشکی نیز مورد توجه است.
دریاچه قاسم‌آباد
دریاچه‌ای طبیعی است در غرب خنداب، در منطقه‌ای کوهستانی بین روستاهای اوچ تپه و قاسم‌آباد. میزان آب اش بسته بارندگی متغیر است به گونه‌ای که در سال‌های خشک سالی گاهی خشک می‌شود و در سال‌های بارندگی قابل قایقرانی است. وسعت اش بین دو تا سه کیلومتر متغیر است و در پاییز و ابتدای زمستان محل تجمع پرندگان مهاجر است.
کوه‌ها
۷۵٪ از مساحت استان را ناهمواری‌ها تشکیل داده‌است. کوه‌های استان مرکزی که در دوره ترشیاری شکل گرفته‌اند از شمال غربی به جنوب شرقی کشیده شده‌اند. کوه‌های استان مرکزی دو گروه هستند یکی کوه‌های مرکزی در شهرستان‌های کمیجان، تفرش مانند کوه گوند قرمز روستای کسرآصف و قسمت‌هایی از ساوه و دیگری کوه‌های زاگرس در جنوب استان و در شهرستان‌های شازند و خمین. کوه‌های راسوند در جنوب شازند و سفیدخانی در جنوب اراک از مهم‌ترین کوه‌های استان هستند و قله شهباز با ۳۳۸۸ بلندی، در کوه‌های راسوند بلندترین کوه استان محسوب می‌شود.
رودخانه‌ها
در حال حاضر میزان آب بدست آمده از رودخانه‌ها، قنات‌ها و چشمه‌ها در استان حدود۲/۴ میلیارد متر مکعب است که تنها ۵۰ درصد از این حجم به مصرف کشاورزی می‌رسد.
چشمه‌ها
چشمه‌های موجود در استان همانند: چشمه میشو چناس، سراب چناس چشمهٔ عمارت، چشمهٔ عباس‌آباد، چشمهٔ پنجعلی، چشمهٔ اسکان، چشمه بلاغ حک (کیخسرو)، چشمهٔ انجدان، چشمهٔ محلات، چشمهٔ سنگستان و چشمهٔ بالقلو نقش مهمی در تأمین آب مصرفی استان دارد.