地貌 塘厦镇境内群山环抱，四周峰峦起伏，中部平原上分布着零散低矮的小山岗。观澜河从西南往东北流经镇中心与石马河汇合，经樟木头、清溪、常平、桥头等镇注入东江。全镇地势西南高东北低，是东莞市山区片的小盆地。
地质 塘厦盆地表层多为渗育型粘土和沙质土，往下1米处多是带粘性黄泥土或沙质红土（当地群众称其为“灰沙”，因可与石灰混合作建房之用），再向下一般是水石或灰黑色岩石。在四周起伏的山岭中，出露地层有下古生界震旦系、上古生界泥盆系、石灰系、侏罗系。
气候 塘厦位于东莞市东南部，濒临南海，地处北回归线以南，阳光充足，属亚热带季风气候。该镇春夏两季吹东南风，空气湿润，雨量充沛，秋季常吹西风，秋高气爽；冬季多吹北风或西北风，空气较为干燥，较冷年份会出现短期霜冻。年均无霜期339天， 1月是一年当中最冷的月份，2月1日至3月10日，是由冬季转春季的过渡期。塘厦因受地形、海洋影响，境内气温与莞城相比略低，全年平均气温为21.9℃。塘厦年均降雨量为1800毫米，其中12月至次年2月为全年最少月份，月平均约30余毫米；5月至9月为全年最多年份，月均约300毫米；10月至11月，月均约100余毫米。
参考资料：http://www.tangxia.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/tangxia/pzydl/index.htm