Điều kiện tự nhiên

1. Địa chất - địa hình
    Phạm vi huyện nằm hoàn toàn trên dãy Trường Sơn nên địa hình phần lớn là vùng núi cao ở phía Bắc, với đỉnh cao nhất 1617m, vùng núi Đông Bắc và Tây Nam thấp hơn; xen kẽ là dải đất thấp theo đường QL9 từ Đakrông đến biên giới Việt - Lào. Đặc trưng của địa hình Hướng Hoá là bị chia cắt mạnh bởi hệ thống sông suối dốc theo 2 sườn Đông và Tây Trường Sơn, do đó việc phát triển giao thông, mạng lưới điện cũng như tổ chức sản xuất ở đây gặp khó khăn nhất định. 
   Có 3 dạng địa hình chính như sau:
  + Dạng địa hình thung lũng phân bố ở Khe Sanh, Hướng Tân, Tân Lập, Tân Liên, Hướng Phùng, Húc, Ba Tầng... Địa hình tương đối bằng, thích hợp cho phát triển các cây trồng nông nghiệp (lương thực, thực phẩm, cây công nghiệp).
  + Dạng địa hình núi thấp, có độ dốc vừa (8 - 20º), với độ cao địa hình từ 200 - 300m, phân bố tập trung ở các xã tiểu vùng Tây Trường Sơn: A Dơi, A Túc, A Xing, Xy, Thanh, Thuận (vùng Lìa), Tân Thành, Tân Long và Lao Bảo. Đây là vùng có địa hình thích hợp để phát triển cây hoa màu nguyên liệu và cây lâu năm có quy mô tương đối lớn và tập trung.
  + Dạng địa hình núi cao, sườn dốc: Đất dốc, độ dốc phổ biến > 20º, độ cao địa hình 500 - 700m. Dạng địa hình này phân bố chủ yếu ở các xã thuộc tiểu vùng Đông Trường Sơn. Đây là vùng địa hình đa phần thích nghi cho phát triển lâm nghiệp và chăn nuôi đại gia súc.
2. Khí hậu – Thủy văn:
a) Khí hậu: Hướng Hoá chịu ảnh hưởng của chế độ nhiệt đới gió mùa, vừa có đặc trưng riêng của một tiểu vùng giao thoa khí hậu nhiệt độ gió mùa và khí hậu lục địa trên đỉnh Trường Sơn. Nhiệt độ trung bình năm là 22,5ºC, thấp hơn nhiệt độ bình quân của các vùng trong tỉnh từ 2-3ºC, nhiệt độ cao nhất là 38,2ºC, thấp nhất là 7,7 ºC.
Tuy nhiên khí hậu của Hướng Hoá do chịu tác động của yếu tố độ cao và sự phân chia địa hình, nên có thể phân thành 3 tiểu vùng khí hậu khác nhau:
 +Tiểu vùng Đông Trường Sơn: Chịu ảnh hưởng rõ nét của chế độ nhiệt đới gió mùa, khô nóng về mùa hè, ẩm ướt về mùa đông. Phân bố chủ yếu ở khu vực các xã: Hướng Linh, Hướng Sơn.
 +Tiểu vùng khí hậu chuyển tiếp: Chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậu phân hoá bởi độ cao địa hình của đỉnh Trường Sơn với nền nhiệt bình quân trong năm tương đối ôn hòa, phân bổ chủ yếu ở các xã: Tân Hợp, Khe Sanh, Tân Liên, Tân Lập, Hướng Tân, Hướng Phùng, Húc, Ba Tầng.
 +Tiểu vùng khí hậu Tây Trường Sơn: Thể hiện rõ nét của chế độ khí hậu nhiệt đới, chịu ảnh hưởng mạnh của gió Tây khô nóng, lượng mưa thấp, phân bổ chủ yếu ở các xã còn lại.
b) Chế độ mưa: lượng mưa bình quân 1850 mm/năm, tổng lượng mưa tập trung từ tháng 5 - 11 chiếm đến 88% lượng mưa cả năm, tập trung lớn nhất vào tháng 9,10. Độ ẩm không khí trung bình khoảng 88,5%, cao nhất vào tháng 8 - 12 (89 - 91%), thấp nhất vào các tháng 3 - 7 (80 - 85%). Lượng bốc hơi trung bình 874,3 mm/năm trong đó các tháng 1 - 4 có lượng bốc hơi cao nhất, đây là thời kỳ dễ gây khô hạn.
c) Chế độ gió: Hướng Hoá chịu ảnh hưởng của gió Tây khô nóng, tuy nhiên nhẹ hơn nhiều so với các địa bàn khác trong tỉnh. Thời kỳ có gió khô nóng độ ẩm hạ thấp, lượng bay hơi lớn và nền nhiệt cao, ít nhiều ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng. Trong vùng còn chịu ảnh hưởng của gió Nam từ tháng 5 - 8.
d) Thủy văn: huyện Hướng Hóa có hệ thống sông suối đa dạng và rất đặc biệt. Ngoài sông Sê Pôn là biên giới tự nhiên Việt - Lào, Hướng Hóa có hàng trăm con suối, hàng chục con sông nhỏ, đều bắt nguồn tại chính địa bàn huyện mình (hầu như không có sông suối bắt nguồn từ huyện khác chảy vào Hướng Hóa) rồi chảy ngược miền núi Quảng Bình, sang các huyện Gio Linh, Cam Lộ, Đakrông, nhiều nhất các sông nhỏ là chi lưu sông Sê Pôn. Trong đó sông Rào Quán là sông dài và quan trọng nhất, là một trong hai nhánh lớn đầu nguồn, dồi dào nguồn nước của sông Thạch Hãn;
    Sông Rào Quán là phụ lưu của sông Đakrông trong hệ thống sông Thạch Hãn. Sông dài 42 km, diện tích lưu vực 244 km². Sông Rào Quán bắt nguồn từ các suối ở sườn Đông các núi như núi Tà Bằng cao 1.518m thuộc dãy núi Trường Sơn, ở vùng phía Bắc huyện Hướng Hóa, chảy về hướng Đông Nam. Tại bản Cu Pô, xã Đakrông, sông Rào Quán hợp lưu với sông Đakrông (dòng thượng nguồn của sông Thạch Hãn trên địa bàn huyện Đakrông). Nhà máy Thủy điện Quảng Trị trên sông Rào Quán tại khu vực thuộc xã Tân Hợp, khởi công tháng 8/2003 hoàn thành tháng 7/2009, có công suất 64 MW với 2 tổ máy. Sau khi có nhà máy Thủy điện Quảng Trị, phần hạ lưu sau đập thủy điện, lưu lượng nước giảm phụ thuộc vào mức độ xả nước cho phát điện hoặc điều hòa phục vụ sản xuất nông nghiệp, phần thượng lưu hình thành hồ Rào Quán có dung tích 170 triệu m³ nước.
    Sông Sê Pôn bắt nguồn từ phía Tây dãy núi Trường Sơn trên địa bàn muang Sa Mouay (Sa Muộn) và muang Nong, tỉnh Savannakhet của Lào, đi về hướng Tây Bắc vào địa phận huyện Hướng Hóa. Trước khi vào hẳn trong lãnh thổ CHND Lào ở thị trấn Lao Bảo, sông có một đoạn chảy dọc biên giới hai nước. Tại giữa trung tâm của sông là mốc biên giới của hai nước, một nửa bên này sông là Việt Nam và nửa kia là nước CHND Lào. Từ Lao Bảo, sông Sê Pôn chảy về hướng Tây đến thị trấn Sê Pôn của muang Sepone, Savannakhet, đổ nước vào sông Sê Băng Hiêng, gom nước cho sông Mê Kông.
    Sông Sê Băng Hiêng bắt nguồn từ phía Tây dãy núi Trường Sơn, ở địa phận xã Hướng Lập, chảy về phía Tây qua biên giới Lào - Việt ở vị trí Đồn Biên phòng Cù Bai. Sang địa phận nước CHND Lào, sông Sê Băng Hiêng nhận thêm nhiều phụ lưu và nhập vào sông Mê Kông.
    Sông La La (suối La La) là một phụ lưu của sông Sê Pôn, có chiều dài 20 km. Sông La La khởi nguồn từ các suối ở phần nam xã Hướng Tân huyện Hướng Hóa, chảy về Đông Nam, qua xã Tân Liên sang thị trấn Khe Sanh sông đổi hướng Tây Nam, chảy qua Tân Lập và Tân Long thì đổ vào sông Sê Pôn. Sông La La, đoạn thuộc xã Tân Long có nhà máy thủy điện công suất lắp đặt 3 tổ máy là 3 MW, sản lượng điện trung bình hàng năm là 12,1 triệu kWh, chính thức phát điện vào tháng 10/2012.
3. Tài nguyên:
a. Tài nguyên đất: Toàn huyện có 14 loại đất chính, quy mô và cơ cấu các loại đất được thể hiện ở bảng sau:  

STT	Tên đất	Ký hiệu	Diện tích (ha)	Cơ cấu (%)
	Tổng diện tích tự nhiên		115.283,14	100
1	Đất phù sa không được bồi	P	462,00	0,40
2	Phù sa suối	Py	323,00	0,28
3	Đất nâu đỏ trên đá BaZan	Fk	2.897,00	2,52
4	Đất nâu vàng trên đá Ba Zan	Fu	25,00	0,02
5	Đất đỏ vàng trên đá Granit	Fa	40.540,00	35,12
6	Đất đỏ vàng trên đá Granit-Nai	Fj	18.466,00	15,99
7	Đất đỏ vàng trên đá Gơnai	Fj	425,00	0,37
8	Đất đỏ vàng trên đá phiến sét	Fs	24.895,00	21,63
9	Đất nâu tím trên đá phiến tím	Fe	4.120,00	3,58
10	Đất vàng nhạt trên đá cát	Fq	15.659,00	13,61
11	Đất mùn vàng đỏ trên đá Granit	Ha	5.900,00	5,13
12	Đất mùn vàng đỏ trên đá Granit-Nai	Hj	150,00	0,13
13	Đất thung lũng dốc tụ	D	462,00	0,40
14	Đất xói mòn trơ sỏi đá	E	959,14	0,82

b. Tài nguyên nước: 
    Nguồn nước mặt: Trên địa bàn huyện có 3 con sông lớn (Sông Rào Quán, sông Sê Pôn, sông Sê Băng Hiêng) và nhiều sông suối nhỏ. Hồ Rào Quán có sức chứa 170 triệu m³ nước thuộc hệ thống công trình Thuỷ lợi - Thuỷ điện Quảng Trị trên sông Rào Quán với công suất phát điện 64MW và điều hòa lũ cũng như điều hòa cấp nước sản xuất nông nghiệp cho vùng hạ lưu.    Ngoài ra trên địa bàn còn nhiều hồ nhỏ khác (hồ Khe Sanh, hồ Lao Bảo…) các tác dụng cấp nước tới tiêu cho sản xuất nông nghiệp và trồng cây công nghiệp.
   Nguồn nước ngầm: Qua điều tra thực tế cho thấy mực nước ngầm trong vùng rất sâu, hầu hết các giếng đào có mạch nước ngầm sâu hơn 15 - 20m.
c. Tài nguyên rừng
    Hướng Hoá có tài nguyên rừng phong phú, đa dạng và khá lớn, có nhiều chủng loại gỗ quý. Theo số liệu kiểm kê đất đai năm 2022, diện tích rừng của huyện là 51.995 ha, trong đó rừng sản xuất là 12.217,58 ha, đất rừng phòng hộ là 17.649,49 ha, đất rừng đặc dụng là 22.128,24 ha. Tỷ lệ che phủ rừng đạt 44,7%
Trong hệ thống rừng Hướng Hóa có nhiều thắng cảnh sông suối, thác nước, động … cảnh quan thiên nhiên hang dã để phát triển dịch vụ du lịch.
Khu bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa:
   Khu Bảo tồn Thiên nhiên Bắc Hướng Hóa có diện tích 23.456 ha rừng và đất rừng, thuộc 5 xã phía Bắc của huyện Hướng Hóa gồm: Hướng Lập, Hướng Phùng, Hướng Sơn, Hướng Việt và Hướng Linh (huyện Hướng Hóa) và một phần xã Hướng Hiệp (huyện ĐaKrông), có nhiệm vụ bảo tồn tài nguyên thiên nhiên và đa dạng sinh học, bao gồm quần thể các loài động, thực vật quý hiếm như: Gà lôi lam mào trắng, Voọc Hà Tĩnh, Sao la, Mang lớn, Thỏ vằn...; Đinh tùng, Lan hải, Trầm hương, duy trì giá trị dịch vụ hệ sinh thái và chức năng rừng phòng hộ đầu nguồn cho các con sông Bến Hải, Rào Quán, Sông Hiếu và sông Sê Phăng Hiêng (CHDCND Lào). Khu Bảo tồn Thiên nhiên Bắc Hướng Hóa là rừng kín, mưa ẩm nhiệt đới, có độ cao dưới 600 - 800 m, độ che phủ của rừng lên đến 93,2%, trong đó rừng nguyên sinh chiếm gần 70%, thuộc nhóm có độ che phủ rừng cao nhất nước.
    Hệ sinh thái thực vật Khu bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa có tính đa dạng cao, gồm 1.009 loài thực vật bậc cao có mạch, thuộc 548 chi và 138 họ, trong đó có 39 loài được ghi trong sách đỏ Việt Nam và thế giới. Ngoài ra, khu BTTN còn có tính đa dạng sinh học cao về cấp độ loài, thể hiện ở giới hạn phân bổ và số lượng loài lớn trong một họ. Các nghiên cứu cho thấy có nhiều loài thực vật thuộc cả ba luồng di cư, gồm luồng thực vật Bắc Việt Nam - Trung Hoa, luồng thực vật Vân Nam - Quý Châu, luồng thực vật Malaysia - Indonesia có biên độ sinh thái ở khu vực này. Về loài thú thì trong 72 loài có 11 loài được ghi nhận trong sách đỏ thế giới. Có 7 loài đặc hữu như sao la, mang lớn mang Trường Sơn, Vọc Hà Tĩnh, Chà vá chân nâu... Khu hệ chim có 206 loài, trong đó có 3 loài đặc hữu với sự góp mặt của gà lôi lam mào trắng, gà so Trung Bộ, Chích chạch má xám... Điều đáng quan tâm là 12 loài thú bị đe dọa ở cấp quốc gia và quốc tế như tê tê Java, chà vá chân nâu, vượn đen má trắng, mang lớn, bò tót, sao la... đều có mặt tại khu bảo tồn thiên nhiên này.
d. Tài nguyên động vật hoang dã
    Tài nguyên động vật hoang dã trên địa bàn huyện Hướng Hóa, đặc biệt là Khu bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa khá đa dạng, nhiều chủng loại, lớp loài, trong đó có nhiều loại thuộc sách đỏ thế giới (11 loài) và các loại đặc hữu của Việt Nam (7 loài). Đây là nguồn tài nguyên tự nhiên quý giá có ý nghĩa lớn về môi trường sinh thái, khoa học và kinh tế.
e. Tài nguyên khoáng sản
    Tài nguyên khoáng sản trên địa bàn huyện Hướng Hoá có trữ lượng không lớn, phân tán nhỏ lẻ ở các xã (Mỏ sắt Làng Hồ ở Hướng Sơn); Vàng sa khoáng ở Hướng Lập…); đá đỏ tại Chênh Vênh xã Hướng Phùng; đá vôi (Hướng Lập) có chất lượng khá tốt, có thể sử dụng cho công nghiệp xi măng…
g. Tài nguyên nhân văn
    Hướng Hoá là một trong những địa bàn cư trú sớm của người nguyên thuỷ trên đất nước ta. Nét đặc trưng phân biệt rõ giữa mảnh đất Hướng Hoá với các huyện, thị khác trong tỉnh là con người và nền văn hoá mang đậm bản sắc 2 dân tộc Pa Kô, Vân Kiều - chủ nhân của vùng đất này, mang những nét đặc sắc văn hoá riêng và phong tục, tập quán độc đáo hoà lẫn với khí thiêng sông núi tạo nên một Hướng Hoá trong cộng đồng dân tộc Việt Nam.