草堂鎮在地質構造上大致可分為兩部分:南部山區主要是北秦嶺褶皺帶的壹部分；北部平原是渭河地塹的組成部分。北秦嶺褶皺帶是壹個長期活動、巖漿侵入活動多樣、巖石變質作用強烈、構造變動頻繁的復雜構造帶。其地層時代在地質歷史上屬於太古代至元古代，以前震旦系秦嶺群和長城系寬坪群為主體，巖石為中深變質巖，主要有片巖、片麻巖、麻粒巖、大理巖、角閃石和混合巖。渭河地塹是壹個中生代以來長期下降的斷陷盆地。中國地塹區分布著地質歷史最新時期的第四紀沈積物，包括中更新統、上更新統和全新世。中更新統主要分布在淺山區和山前低緩坡，由褐、褐黃色黃土和礫質粘質粉土組成，多為風成沈積。上更新統分布在山前地區，由不同大小的礫石、粘質粉土和亞粘土組成。其主要原因是洪積物，混有沖積和風積物。全新統主要分布在太平河的河床、河漫灘和河流階地，由大小不等的礫石、砂和亞粘土組成，由沖積而成。
鎮南部是秦嶺，山梁都是南北向的；北部為黃土塬、沖積扇和扇緣窪地。該鎮地勢南高北低，自西向東略有傾斜。草堂鎮屬溫暖的熱帶半濕潤大陸性季風氣候，冷、暖、幹、濕四季分明，光、熱、水資源豐富。
草堂鎮年太陽總輻射為109.69大卡/平方厘米，年日照時數為1983.4小時，占可利用日照時數的44%。各月日照百分率6、8月最高，9、6月最低，65，438+00個月。秋天陰雨連綿，雲多日照少。氣溫總的月變化規律:以7月為中心，中間高兩端低，呈馬鞍形。年平均氣溫13.50℃，最熱月7月，平均氣溫26.80℃，最冷月65438+10月，平均氣溫-0.50℃，年平均最高氣溫19.10℃，年平均最低氣溫8.70℃。
自然降水總的特點是:年際變化大，季節分布不均。年平均降雨量627.6毫米，最大957.5毫米，最小391.8毫米，冬季降水量最少，只有24.8毫米，占全年降水量的4%，造成冬季幹旱，秋季降水量最多，占全年降水量的34.6%。年平均濕度0.68，年蒸發量1223mm。年平均無霜期為216天。草堂鎮主要地表水為太平河和高關河水系，貫穿全鎮南北，形成水網，為平原地下水補給。地表水的變化與大氣降水的分布大體壹致，徑流深度由南向北遞減。
太平河發源於秦嶺靖宇堖，全長32公裏，流域面積200.09平方公裏，山區匯水面積179.0438+0平方公裏，總落差380米。出山後匯集神水峪、紫溝峪、十方峪、土地峪、牛心峪的流水，流向長安區郭村，向北投入豐河。
發源於秦嶺的高關河是戶縣和長安區的界河。戶縣境內長23公裏，匯水面積1.58平方公裏，年總徑流量6300萬立方米，最大洪量1.54立方米每秒。河水出山後，距草堂鎮0.68公裏。
草堂鎮是壹個富水區。除山區火成巖含水介質差外，淺水層主要分布在平原，按埋藏條件基本可分為四個巖組:渭河二級階地區，埋藏深度1.6 ~ 18.2m，單位湧水量0.55 ~ 7.99 l/m；沖積平原埋深3 ~ 71m，單位湧水量3.17 ~ 7.91l/sec。洪積扇群區，埋深15 ~ 70m，單位湧水量0.15 ~ 1.63 l/m；黃土丘陵區水量差，湧水量小於0.01升/秒。