腾冲水能资源丰富,有龙川江、槟榔江、大盈江三大水系,总流长496km,径流面积达5690平方公里,经流总量80.96亿立方米,水能蕴藏量达120多万千瓦。腾冲盆地面积约占全县国土面积的20%,其余80%均为山地。全县约有高等植物2000多种,可利用的经济植物有300多种,素有“药材之乡”的美称,入药植物达千种,还有大树杜鹃、秃杉、银杏、鹅毛树等珍稀植物。其中大树杜鹃为850个杜鹃品种中最大的一种。1982年4月,在大河头以北火草地平岔发现一棵高28米,基部直径3.07米,树冠61平方米,树龄在500年以上的大树杜鹃,被称之为“大树杜鹃王”。天台山的秃杉林为腾冲最大的一片人工秃杉林,种于1933年,现仍存活796株,在世界上享有盛誉。
腾冲野生动物种类繁多,被称为“哺乳动物祖先诞生分化的发源地”、“雀界雉类和鸟类的乐园”、“原始动物得以保存的避难所”。全县有兽类7目21科,鸟类14目42科,昆虫11目80科。有国家一类保护动物10种,二类保护动物15种,三类保护动物6种。珍贵动物有扭角羚、羚牛、苏门羚、麝、孟加拉虎、小熊猫、灵猫等。全县森林面积591万亩,覆盖率为70.7%,活立木储量4872万立方米,居全国县级首位。
此外,境内集中式饮用水源水质、空气质量均达国家一级标准。腾冲良好的自然生态环境是人们纳凉御寒,休闲度假、康体养生的首选之地,被专家称为“天然大氧吧”、“最适宜人类居住的地方”。
腾冲属亚热带高原山区,受西南季风控制,具有明显的低纬度山地季风气候,集气候和海洋性气候优点为一体,冬春天气晴朗,气候暖和,夏秋晴雨相兼,气候良爽宜人。全县年平均气温14.7℃,最高气温30.5℃,最低气温-4.2℃。腾冲年平均降雨量1500mm,具有全年降水集中,干湿季分明的特点,雨季降水占全年降雨量的84.3%,平均相对湿度78%,干季一般为每年11月到次年4月,雨季为每年5月至10月。腾冲立体气候明显,类型多,从低海拔的河谷地带到高海拔的高黎贡山山区,依次有南亚热带、中亚热带、南温带、中温带和北温带气候类型,“一山有四季”“隔山不同天”就是对这种典型立体气候的形象描述。