Во однос на природните карактеристики, без оглед на малата површина, општината Пехчево е доста интересна и разновидна. Во геолошки поглед овој простор е изграден од карпи со различна старост и тоа од најстари прекамбиумски карпи (гнајсеви), преку помлади палеозојски карпи (шкрилци, гранити), до најмлади плиоцени, проувијални, делувијални, алувијални седименти и други современи наноси кои зафаќаат речиси 70% од површината. На подрачјето на општината, под врвот Кадиица се откриени глеми лежишта на бакарна руда (околу 70 милиони тони и концентрација од 0.2%), кои во најскоро време ќе почнат да се експлоатираат. Околу селата Панчарево и Црник пак, има одредени резерви на јаглен.
Општина Пехчево располага со 6.775 Ха високо квалитетно шумско богатство. Вегетациски, најголем дел од општината Пехчево е покриен со листопадни, иглолисни и мешани шуми. Во изворишниот дел на Брегалница се застапени густи природни комплекси на букови, борови и елови шуми, што е реткост за источниот дел на Македонија. Покрај шумите, голема површина зафаќаат пасиштата, а се јавуваат и повеќе ендемични растенија.
На подрачјето на општината Пехчево има десетици слаби, но студени слабоминерални извори. Дел од нив се зафатени за чешми и за водоснабдување. Најзначаен хидрографски објект, покрај реката Брегалница е Пехчевска Река која извира под врвот Кадиица на надморска височина од 1.560 метри. Речната мрежа се состои од околу 100-тина водотеци (со вкупна должина е 540 км), главно периодични или повремени и со пороен карактер. Најдолги водотеци (подолги од 10 км) на подрачјето од општината се: Брегалница, Желевица, Пехчевска Река, Панчаревска Река и други. Поројните водотеци пак, за време на силни врнежи предизвикуваат излевање од коритото, поплави, ерозија и натрупувања на наносен материјал, а во тој поглед особено е карактеристична Желевица. Пехчевска Река која во некогаш била проблематична, во втората половина на минатиот век е многу добро уредена особено низ градот Пехчево. На подрачјето на општината нема езера, освен поголеми локви во највисоките делови на Малешевските Планини во близина на Ченгино Кале.