Kabardino-Balkaria ligger ved nordskråningen til den store Kaukasusfjellkjeden. Den nordlige delen er sletteland, men i sør stiger terrenget raskt opp mot flere fjelltopper over 5 000 meter, deriblant Elbrus på 5 642 meter som er Europas høyeste fjell. Gjennomsnittstemperaturen på slettene ligger på -4 °C i januar og 23 °C i juli. Nedbørsmengden i området er rundt 500 mm om året.