新野县主要河流是白河和唐河，流向大体自北而南。境内处于诸河的中下游。

新野发现最早的人类遗迹为距今四千至六千年之间的新石器时代晚期，共有19处。

新野县在地质构造上属于秦岭褶皱带的东延部分。中生代晚期由于受燕山运动的影响形成凹陷。