Obszar gminy Siemiatycze określają następujące jednostki podziału fizyczno-geograficznego Polski:
Obszar gminy pokrywa gruby płaszcz osadów czwartorzędowych, o średniej miąższości 80-100 m. Rozwój rzeźby i związany z nią układ form geomorfologicznych jest wynikiem złożonego procesu regresji lądolodu środkowopolskiego. Występujące na powierzchni osady lodowcowe: gliny zwałowe, piaski i żwiry oraz piaszczyste utwory fluwio-glacjalne, zostały złożone w stadiale Warty.
Powierzchnia wysoczyzny morenowej w obrębie obszaru gminy leży na wysokości 130-I80m.n.p.m. Występują tu liczne wzgórza morenowe, ozy, wzgórza kemowe, formy te są pozostałością zlodowacenia środkowopolskiego. Największy udział w budowie geologicznej mają następujące osady:
Obszar gminy Siemiatycze należy do dorzecza Wisły i położony jest w obrębie zlewni Bugu. Główny układ sieci hydrograficznej tworzy rzeka Bug oraz jej prawobrzeżne dopływy: Kamionka z Mahometem, Szycia i Moszczona. Rzeka Kamionka stanowi główny ciek wodny. Długość rzeki wynosi 27 km, a powierzchnia dorzecza 128 km2. Rzeka przepływa przez miasto Siemiatycze gdzie w wyniku spiętrzenia jej wód zostały utworzone zbiorniki retencyjne Zalew I i Zalew II.
Na terenie gminy falą powodziową zagrożone są wsie Ogrodniki i Wólka Nadbużna.
Obszar gminy charakteryzuje się stosunkowo niewielkim stopniem przekształcenia środowiska przyrodniczego. Źródła powstawania zagrożeń wynikają z rozwoju osadnictwa, komunikacji, sposobu składowania i utylizacji odpadów stałych i płynnych intensyfikacji rolnictwa.