流域內建有大型靈東水庫1座，小（壹）型有牛皮韃、桐油塘、龍塘等水庫12座，小（二）型有黃茅、大田坡水庫等37座，以及眾多的小型山塘水庫，這些山塘水庫***控制集雨面積221.5平方公裏，占流域總面積的21.2%，總庫容2.3億立方米，占流域年徑流量的24.3%。
靈東水庫，位於縣城以東13公裏，地處東經109°23′、北緯22°28′，大壩坐落佛子鎮的大張垌、元眼山村之間。因水庫在縣城東部，故名靈東水庫。工程於1957年進行勘測設計，1958年10月動工興建，1961年樞紐主體工程基本建成。建設期間最高上場勞動力日達25000人。1961年，水庫進行試蓄水，並發揮部分灌溉效益。1963年，全部完成主壩、放水涵管、溢洪道等樞紐工程。隨著灌區工程的建成，逐年增加灌溉效益，1977年，灌溉效益達173000畝。水庫樞紐工程建設期間，國務院總理周恩來到廣東視察時曾詢問靈東水庫的施工情況，並指示工程建設要加強具體領導，認真抓好工程施工，確保工程安全，早日發揮效益。水庫集雨面積145平方公裏，總庫容1.79億立方米，有效庫容7900萬立方米。水庫設計灌溉面積17.745萬畝（包括灌區內的結瓜工程效益）。建有壩後水電站2座，裝機5臺1240千瓦。水庫建成後，1963年12月31日，成立靈東水庫管理局，編制80人；同時成立佛子、新圩、三海、檀圩、那隆、三隆、陸屋7個水利管理所。
牛皮韃水庫，是靈東水庫南幹渠的結瓜工程。位於佛子鎮新塘村委會禮興坡村，距佛子圩4公裏，地處東經109°22′、北緯22°24′。該工程於1958年11月興建。集雨面積11.45平方公裏，主壩為均質土壩，壩高35.9米，壩頂長150米。總庫容597萬立方米，有效庫容373萬立方米。水庫正常蓄水位時，淹沒耕地面積240畝，溢洪道設在大壩右端，為閘式寬頂堰，堰寬為4.8米，最大泄洪流量為118.8立方米每秒，放水涵管分高涵管和低涵管。高涵管為H型閘門，涵管管徑0.65米，放水流量為1立方米每秒。低涵管進口為斜拉板啟閉，管身直徑0.9米，放水流量為2.36立方米每秒，水庫效益計入靈東水庫灌區，水庫歸靈東水庫管理局統壹管理。
天頂山水庫，位於檀圩鎮東岸村委會天頂山村，故名天頂山水庫，距檀圩5公裏，地處東經109°11′、北緯22°18′。工程於1957年9月興建，壩身為均質土壩，壩高14.5米，壩頂長220米，集雨而積4.5平方公裏，總庫容313萬立方米，有效庫容220.8萬立方米。溢洪道設於大壩右側壹山坳，為寬頂堰，寬20米，底流消能，最大泄洪流量124立方米每秒。放水涵管設於大壩右端，梯級斜管放水，涵管為鋼筋混凝土圓管，管內徑0.8米，最大放水流量為0.5立方米每秒，水庫達正常蓄水位時淹沒耕地470畝。該水庫屬靈東水庫南幹渠的結瓜工程，歸靈東水庫管理局管理。效益納入靈東灌區內。
桐油塘水庫，位於那隆鎮茶子村委會桐油塘村，故名桐油塘水庫，距那隆圩7公裏，地處東經09°07′、北緯22°17′。工程於1956年1月興建，壩身為均質土壩，壩高20.5米，壩頂長160米，副壩2座***長36.5米。集雨而積5.28平方公裏，總庫容333萬立方米，有效庫容229.6萬立方米。溢洪道設於主壩右側壹山坳處，為開敞式寬頂堰，寬18米，底流消能，最大泄洪流量為93.7立方米每秒。放水涵管設於主壩左端，為鋼筋混凝士圓管，管內徑0.7米，梯級斜管放水，最大流量0.82立方米每秒。水庫達正常蓄水位時淹沒耕地110畝。該水庫是靈東水庫南幹渠的結瓜工程，效益計入靈東灌區，歸靈東水庫管理局統壹管理。
龍塘水庫，位於三隆鎮大馬村委會李屋塘村，距三隆圩6公裏，地處東經109°00′、北緯22°20′。工程於1957年9月興建，大壩為均質土壩，壩高15米，壩頂長115米，副壩2座***長146米。集雨面積6.29平方公裏。總庫容566萬立方米，有效庫容406萬立方米。溢洪道設於主壩右側壹山坳，開敝式寬頂堰，堰寬25米，最大泄洪流量為75立方米每秒。放水涵管設於主壩左端，圓形鋼筋混凝土管，管內徑0.7米，梯級斜管放水，最大放水流量0.25立方米每秒，水庫達正常蓄水位時淹沒耕地1350畝。水庫是靈東水庫北幹渠的結瓜工程，效益計入靈東灌區，歸靈東水庫管理局統壹管理。
京塘水庫，位於平吉鎮平沙村公所京塘村背。屬欽江流域平吉段水車江支流，攔截河流6.91公裏。壩區集雨面積9.44平方公裏，是壹座以灌溉為主，兼發電、養殖綜合利用的中型水庫。總庫容1116萬立方米，有效庫容700萬立方米，死庫容20萬立方米。設計灌溉面積為1.8萬畝，灌溉平吉、青塘2個鄉鎮13個村公所的農田。1959年1月動工興建，次年主壩、副壩、放水管基本完成。主壩的壩型為均質土壩。壩頂高程58米，防浪墻高程59米，壩高24米，壩頂長107米，頂寬5.5米，正常水位54米，設計洪水位56.46米，校核洪水位57.46米，汛期控制水位50米，死水位42米。該水庫原設計灌溉面積1.8萬畝，水庫建成後，把那拉、豬槽麓小（壹）型及雞竄塘、勒菜麓、那垌壩等小（二）型水庫劃歸京塘灌區統壹管理，總灌溉面積為21750畝。灌區總幹渠長4公裏，幹渠長7公裏。支渠有12條，全長50.2公裏，渡槽14座，長346米。 欽江發源地白牛嶺，為六萬大山余脈東山山脈的山峰，六萬大山延伸入靈山縣東北部，在縣內又形成羅陽山和東山兩條山脈，山脈總的走向呈東北——西南走向。其中東山山脈，從平山鎮北面起，綿延於欽江以北，是欽江水系與郁江水系的黔爐江、修竹江、平南江的分水嶺。主要山峰有東山，海拔714.9米，位於平山、豐塘2鎮之間，是縣內最大的山嶺。
上遊靈山縣境內地勢東北高而西南低，東北部屬高丘陵區（即低山），西北部屬中丘陵區，中部低丘盆地相間，南部屬低丘臺地區。東北部高丘陵區，海拔壹般為200～800米；中部欽江谷地，海拔壹般為30～100米；南部低丘陵區，海拔壹般為50～200米。
中下遊位於欽州市境內，中遊北部地區屬低山區，位於欽州市北及東北部地區，有古道嶺、尖嶺、高卓山、母雞頂等四條小山脈，從東北向西南平行而下，因而分割成沿茅嶺江及沿欽江南下的兩片帶狀的沖積平原，即板董平原及平吉九百垌平原。小山脈壹般海拔高度在400—630米之間，以北部古道嶺最高，海拔629米，高卓山次之，海拔535米，屬低山地帶。巖石以花崗巖、褐色或綠色砂頁巖為多。
中遊南部地區及下遊為平原，北部為沖積平原，主要分布於中部、南部地區，較大沖積平原為欽江三角洲、板董平原及平吉九百垌平原。欽江三角洲位於市境南部欽江下遊壹帶，由欽江沖積而成，為市內最大的沖積平原，也是欽州地區第二大三角洲。其頂部在市區東北角的沙坡，發育於鉗狀丘陵夾灣中，南北長10公裏，東西寬13—14公裏，面積135平方公裏，平均海拔3米，河沙和海積淤泥交錯分布，具明顯海陸交錯相。海灣深入三角洲內部，河道寬闊，水網密布，水土光熱條件較好，是廣西重要的糧蔗產區。九百垌平原位於平吉鎮中部，沿欽江兩岸成帶狀分布，面積約20平方公裏，為欽州市第二大平原，平原區內土地肥沃，盛產水稻、甘蔗，是欽州市甘蔗基地之壹。板董平原由茅嶺江沖積而成，沿茅嶺江兩岸呈帶狀分布於板城、小董壹帶，面積約14平方公裏，區內成土母質多為花崗巖，土壤最為肥沃，為市內主要的產糧區，素有“欽州谷倉”之稱。此外，在東南部那彭附近的低丘地帶間，還有面積不大的沖積小平原。
下遊為濱海平原主要分布於南部沿海地區，面積較為廣大，其中尤以沙埠、康熙嶺南部和尖山最為寬廣平坦，而犀牛腳南部尚有起伏山崗所分割，由於海浪侵蝕，已成為珊瑚地帶。市內濱海平原的成土母質多為淺海沈積物，土壤瘠薄，以強酸性水稻土、沼澤化鹽漬土及沙土為多，成為全市的糧食低產區。因受季風和地形影響，年內雨量分配極不均勻，濱海平原春季雨量較少，容易發生旱災，夏季雨量較多，易發生澇災和潮災。
欽江最後註入茅尾海，其屬欽州灣內壹小海灣，位於欽州灣西海域最北部。海灣內寬口窄，呈橢圓形，東、西、北三面為陸地所包圍。面積約135平方公裏，大部分為幹出灘。海內水較淺，壹般水深0.1—5米。有欽江、茅嶺江註入，江、海兩水交融，鹹度低，溫度適中，水中浮遊生物豐富，是淺水魚類及貝類繁殖的良好場所。盛產牡蠣、鱸、鯔、鯛、黃魚、青蟹等，尤以牡蠣著稱。海灣的東南部和西部，分別是欽州海水養殖場、康熙嶺蠔場，為市內近海漁業生產和海水養殖基地。此外，海灣內還生長有茂盛的菅草、水草和海欖樹，盛產水鴨等野生水禽。壹年四季，成千上萬的野鴨、海鷗、沙螺鳩、蓑衣鶴在這裏棲身出沒。
河口形成三角洲海岸，其特征是海岸發育在河口灣內；汊道河床密布，岸線切割破碎，潮坪寬度大，特別是茅尾海沿岸，潮坪面積約占80%，潮灘寬5—7公裏，坡度<1‰；海成砂堤發育，岸線向海淤進明顯，有利於圍海造田，岸外均有人工堤保護。 流域上遊地區在靈山縣，地處低緯度，屬南亞熱帶季風氣候。壹年中氣候溫和，夏長冬短，雨量充沛，光照充足，冬春季有間歇性寒潮入侵。據縣氣象站1956～1984年記錄，年平均氣溫21.7℃，極端最高氣溫38.2℃（1957年8月15日），極端最低氣溫壹0.2℃（1963年1月15日）。年積溫7500～8100℃，無霜期平均為348天，年平均有霜日數僅2.5天。年日照總時數在1400～1950小時，平均為1673小時。年降水量最大年份為2438毫米（1961年），最小年份為1005毫米（1963年），平均為1658毫米，多集中在4～9月，這期間降水量占全年的80%，年平均降水日數161天。
欽州市位於北回歸線以南，在著名的亞洲東南部季風區內，太陽幅射強，季風環流明顯。由於南臨北部灣，西北靠十萬大山，主要受海洋氣候影響，也受大陸氣團影響，海洋性氣候明顯，是濕熱多雨的地方之壹。