Situado en la zona noroccidental de la Hoya de Castalla, en la comarca de la Hoya de Alcoy, Onil posee un relieve accidentado en el que se distinguen dos unidades orográficas: la sierra y el llano. La sierra de Onil ocupa la mitad septentrional del término con altitudes notables como el Frare Quint, la Creu, o la Fenesosa. La zona del llano se subdivide en tres unidades: el Llano de Cuart, el Llano de Onil y La Marjal, antigua laguna desecada a finales del siglo XVIII, donde inicia su curso el río Verde, afluente del Monnegre. El suelo del término municipal es variado. Al norte, se encuentra la Sierra de su mismo nombre, últimas estribaciones de la Sierra de Mariola, bastante accidentada. Al sur, se extiende la gran llanura de ",La Marjal",. En la parte meridional de la misma que desciende hacia la llanura, nos encontramos de oeste a este: ",Los Castellets",, ",Peña del Águila", y ",La Fenesosa",, con alturas de 1.210 m. ",L',Ombria del Puig", con 1.089 m., ",Solana de Tagüenga", 1.018 m. y más al oeste, con montañas de 1.120 m. ",Vista Bella", y la ",Atalaya",, que dan nombre a la Sierra de Onil. Clima templado, pero batido por todos los vientos, aunque dominando por el de Poniente. Es el clima propio de la zona de transición entre el mediterráneo templado y el continental. En verano alcanza temperaturas de 35 °C y en invierno puede bajar de los -10 °C.