Ukształtowanie powierzchni. Terytorium Pakistanu znajduje się w obrębie trzech wielkich jednostek fizyczno-geograficznych: Azji Środkowej (strefa himalajska), Azji Południowo-Zachodniej (Wyżyna Irańska) i Azji Południowej (Nizina Hindustańska). Około 2/3 powierzchni kraju zajmuje zachodnia część Niziny Hindustańskiej – Nizina Indusu (przeciętna wysokość 100-200 m n.p.m.), będąca zapadliskiem tektonicznym, wypełnionym morskimi i rzecznymi skałami okruchowymi, przecięta na całej długości (ok. 1100 km) szeroką doliną Indusu. Znaczne obszary Niziny Indusu pokrywają pustynie: piaszczysto-żwirowa Thar (na pograniczu z Indiami) i piaszczysta Thal (w międzyrzeczu Indusu i rzek Dźhelam oraz Chenab), z polami wydmowymi. Zachodnią część kraju zajmują góry i płaskowyże Wyżyny Irańskiej. Od północno-zachodniej granicy z Afganistanem aż po wybrzeże Morza Arabskiego ciągną się pasma górskie: Safed Koh, Sulejmańskie, Toba Karkar Range (wysokość 3096 m n.p.m.), Central Brahui Range (do 3578 m n.p.m.), Kirthar Range i Pab Range, opadające przeważnie stromo do Niziny Indusu. Na południowym zachodzie rozciąga się płaskowyż Beludżystanu z pustynią Sandy Desert, urozmaicony pasmami górskimi (Raskoh – powyżej 3000 m n.p.m., Czagaj – do 2462 m n.p.m.), rozdzielonymi zapadliskami, zajętymi przez jeziora okresowe i solniska. Od południa płaskowyż ograniczają równoleżnikowe pasma gór Makran (wysokość do 2292 m n.p.m.), z wulkanami błotnymi na wybrzeżu. Na terenie Obszarów Północnych, administrowanych przez Pakistan, sąsiadują ze sobą dwa najwyższe na Ziemi łańcuchy górskie: Himalaje i Karakorum. Na południe od doliny górnego Indusu są położone północno-zachodnie krańce Himalajów z masywem Nanga Parbat (8126 m n.p.m.), wznoszącym się ok. 7000 m ponad dnem doliny Indusu (największa deniwelacja na Ziemi), oraz pasmami Pangi i Deosai. Indus oddziela je od położonego dalej na północ Karakorum z drugim po Mount Evereście szczytem Ziemi, K2 (8611 m n.p.m.) i innymi ośmiotysięcznikami (Gaszerbrum I i II, Falchan Kangri) oraz około 100 szczytami o wysokości ponad 7000 m n.p.m. Karakorum, przy północnej granicy z Afganistanem łączy się z górami Hindukusz, których najwyższy szczyt Tirich Mir (7690 m n.p.m.) leży w granicach Pakistanu. W Azad Kaszmir znajduje się część Małych Himalajów (Śiwalik, Dunga Gali) i Kotliny Kaszmirskiej. Himalaje, Karakorum i Hindukusz mają rzeźbę alpejską, z głęboko wciętymi dolinami, ostrymi formami skalnymi, lodowcami i wysokimi, trudno dostępnymi przełęczami. U zachodniego podnóża Himalajów leży płaskowyż Potwar (wysokość 300-500 m n.p.m.) z pasmem Gór Słonych (1123 m n.p.m.), przechodzący stopniowo w równinę Pendżabu. Dolina rzeki Kabul oraz przełęcz Chajber (1067 m n.p.m.) oddzielają Hindukusz od biegnącego południkowo systemu gór zachodniego Pakistanu. Obszary północnej i zachodniej części kraju, gdzie ruchy górotwórcze trwają do czasów obecnych, leżą w strefie aktywnej sejsmicznie; występują silne trzęsienia ziemi (1935 r. w Quetta spowodowały śmierć ok. 20 tys. osób). Wybrzeże Morza Arabskiego w części zachodniej jest na ogół klifowe, jego linie brzegową urozmaicają półwyspy: Gwadar i Ormara, oraz zatoki: Gwadar i Sonmiani Bay; na wschód od półwyspu Muari (prowincja Sind) rozciąga się delta Indusu, której niski brzeg porastają namorzyny; długość linii brzegowej 1046 km.

Klimat. Pakistan jest położony w strefie klimatów podzwrotnikowych i zwrotnikowych. Na zachodzie i północy kraju występuje klimat podzwrotnikowy suchy i wybitnie suchy z wyraźnie zaznaczonymi piętrami klimatycznymi w Hindukuszu i Himalajach. Do tych obszarów w zimie i wiosną docierają masy wilgotniejszego powietrza śródziemnomorskiego, powodując, powyżej 1700 m n.p.m., obfite opady śniegu, przy czym pokrywa śnieżna zalega od wysokości 2000 m n.p.m. Monsun znad Morza Arabskiego dociera do przedgórzy Himalajów na północy i do gór na zachodzie kraju. Roczna suma opadów (pora opadowa styczeń-kwiecień) w Himalajach dochodzi do 1500-1800 mm; znacznie mniej spada w Karakorum (100-150 mm) i w górach na wschodzie Wyżyny Irańskiej (poniżej 50 mm). Na północy, na wysokości 1400-1700 m n.p.m., temperatura maksymalna od 9-11°C w styczniu do 31-37°C (wyjątkowo 39-47°C) w czerwcu, temperatura minimalna w tym czasie od -2°C (skrajnie -14°C) do 19-24°C; wyżej znacznie chłodniej. Na zachodzie, na wysokości 1100-1600 m n.p.m., temperatura maksymalna od 11-17°C w styczniu do 36-38°C (wyjątkowo 41-44°C) w czerwcu i lipcu, natomiast minimalna od 3-4°C do 20-24°C. Wybrzeża Morza Arabskiego i Niziny Indusu wraz z Pandżabem mają klimat zwrotnikowy suchy i wybitnie suchy, kontynentalny monsunowy. Opady skąpe, roczna suma od 50-100 mm w środkowej części Niziny Indusu i pustyni Thar do 220 mm na wybrzeżu i 400 mm na północy, w Pendżabie; deszcze monsunowe w lipcu i sierpniu; w Pendżabie od lipca do września. Temperatura maksymalna w styczniu od 18°C na północy do 26°C na południu, minimalna odpowiednio od 3-4°C do 10°C; w czerwcu maksymalna 40-44°C (wyjątkowo 49-51°C), minimalna 27-29°C.

Wody. Większość powierzchni Pakistanu jest odwadniana do zlewiska Morza Arabskiego za pośrednictwem Indusu. Ta największa rzeka kraju wpływa na terytorium Pakistanu z Indii; początkowo płynie w podłużnej dolinie między himalajskim pasmem Deosai a Karakorum, na Obszarach Północnych, następnie skręca na południe, tworząc głęboki przełom w zachodnich Himalajach, i wypływa (poniżej miasta Kalabagh) na Nizinie Indusu, gdzie płynie w rozległej dolinie, silnie meandrując, korytem o szerokości 8 km; główny dopływ (lewy) Pandżnad powstaje z połączenia rzek Sutlej (Satledź) i Chenab, które wraz z innymi himalajskimi dopływami (Dźhelam, Rawi, Bjas) tworzą na przedpolu Himalajów ogromny stożek napływowy Pendżab. Od zachodu Indus zasilają: wysokogórski Gilgit, spływający z Afganistanu Kabul (z odwadniającymi północny Hindukusz dopływami Citral i Swat) oraz, mające źródła w Górach Sulejmańskich, mniejsze rzeki Kurram, Gumal, Wihowa i Sangar. W dolnym biegu Indus nie przyjmuje większych dopływów, przy ujściu do morza tworzy deltę (8 tyś. km2), której odnoga Nara zasila słone bagna Kachchh (Kaćch), na pograniczu z Indiami. W dorzeczu Indusu powstały liczne zapory i sztuczne zbiorniki wodne (m.in. Tarbela na Indusie, Mangla na Dźhelam), wykorzystywane do celów irygacyjnych, energetycznych oraz do ochrony przed częstymi powodziami (katastrofalna w 1992 r.). Prowincję Pendżab i dolinę Indusu przecina gęsta sieć kanałów nawadniających, m.in. Chashma, długośc 227 km. Z południowego Beludżystanu płyną do Morza Arabskiego krótkie, przeważnie okresowe, rzeki, m.in. Daszt Kaur, Hingol, Hab; północna część prowincji stanowi obszar bezodpływowy, z okresowymi jeziorami, solniskami (Hamun-i Lora, Kap, Hamun-i Mashkel, Kolwa), zasilanymi przez krótkie rzeki (Lora, Zhob, Mashkel, Nari). W Karakorum występują liczne lodowce (o łącznej powierzchni 16 tyś. km²), w tym najdłuższe: Sjaczen (71 km), Biafo (65 km), Baltoro (62 km), Batura (56 km), Punmach, Hispar; mniejsze lodowce uformowały się w Nanga Parbat oraz w Hindukuszu.