Em razão das características tropicais, influenciado principalmente pela altitude e continentalidade, o clima é classificado como quente com inverno seco.
O relevo integra o Planalto Meridional, de rochas de arenito basáltico, sendo encontradas áreas de sedimentação arenosa. Particularmente, Fernando Prestes é uma planície levemente ondulada, incrustada entre as serras do Itaimbé (664 metros de altitude) e de Jaboticabal (720 metros de altitude). Na sede do Município, nota-se a presença de um vale percorrido pelo Ribeirão dos Mendes, às margens do qual surgem as colinas que o definem.
Nos tempos do povoamento dominavam grandes florestas tropicais e madeiras de lei, como peroba, cedro, ipê, cabreúva e aroeira. Pouco resta da paisagem primitiva, hoje substituída pelos campos de cultura e pastagens. Em 1980, havia cerca de 25 hectares de mata natural, das quais grande parte encontra-se na Serra do Itaimbé.
O Ribeirão dos Mendes é o único curso d'água que atravessa o município. Fazem parte da rede hidrográfica do município os córregos Palmeiras, do Cunha, da Agulha, da Prata, da Lagoa, da Limeira, Areias, da Divisa, Tanque, São José, Gaspar, Olho D'Água, Congonha, Pastore, Santa Mariana e Borghi, integrados à Bacia Hidrográfica do Médio Tietê Inferior e a Bacia Hidrográfica do Turvo. Ainda integram a rede hidrográfica os ribeirões da Onça (Rio da Onça) e dos Porcos (Rio dos Porcos), por servirem de limites entre municípios e devido ao seu médio volume de água.