Hilvan, Şanlıurfa ilinin en çok yağış alan ilçesidir. İlçede metrekareye düşen yıllık ortalama yağış miktarı 771.8 kg ‘dır. İlçede, yazları sıcak ve kurak kışları ise soğuk ve yağışlı bir iklim yaşanmaktadır. Yıllık ısı ortalaması 18.2 derecedir. Hilvan, Şanlıurfa’nın 54 Km Kuzeyinde tipik bir Anadolu Kasabasıdır. İlçenin; güneyinde Şanlıurfa, güneybatısında Bozova, doğusunda ve kuzeyinde Siverek, batısında Fırat Göl Havzası bulunur. İlçe arazisinin yükseltisi güneydoğudan batıya doğru azalır. Bu sebeple hafif dalgalı bir plato görünümündedir. 

İlçemizin deniz seviyesinde yüksekliği (rakımı) 600 metre olup, en yüksek noktası 800 metre olan Korçik Tepesidir. İlçenin yüzölçümü 1278 km² dir. Fırat nehri kıyısına yakın bölgelerde arazi kısmen engebeli ve kayalıktır. Diğer kısımlar ova görünümündedir.