势西北高东南低，平原与山地丘陵地貌各居约一半。西北部的水牛山海拔407米，为水河镇地面海拔最高点，北部的偏山为东平县与平阴县的界山。东南部与宿城镇交界处的稻屯洼海拔39.8米，为水河镇地面最低点。大清河流经水河镇南端。气候方面，水河镇的气候属暖温带季风性大陆气候，年平均无霜期200天。土壤方面，水河镇西北部山丘地带属于褐土区，土壤瘠薄，东南部平原地带则为土质较好的湿潮土区。资源方面，水河镇矿产资源有金矿、铁矿、石英、石灰岩、木鱼石、黑玛瑙、花岗岩、麦饭石等等。其中水河镇境内的木鱼石储量达5000万立方米