南沙湖是壹個季節性的淡水湖泊，擁有蓄洪、調洪、運輸、養殖、灌溉、旅遊等多項功能，在陜西國土資源中具有舉足輕重的地位。幹河上遊流域多眼時，有地下暗河和溶洞、溶溝、石牙等特殊地形，中下遊除有少量變質巖、巖漿巖、紅色砂礫巖外，多由花崗巖、變質花崗巖、砂及礫石組成。故而形成了今日區內的群山連綿、山秀水美的河湖地貌景觀。
由於它具有“高水是湖，低水是河”獨特的自然地理景觀，每年汛期，河洪水流入湖，湖水漫灘，湖面廣闊，形成了獨特的亞熱帶濕潤季風區濕地生態系統。典型的湖區濕地歷來是鶴類、鸛類、天鵝等珍禽的主要越冬棲息地，也是鷺類、燕類等夏季候鳥的棲息地。巨大的數量、繁多的種類候鳥成為陜西生態旅遊的亮麗景觀。
南沙湖水庫是1958年發起全民興修水利時於出山谷口處（五郎關）依山築壩，經三年努力修建而成。水庫水域縱長7.5公裏，橫寬2.5公裏，回水線5.1公裏，水域最深處40米，流域面最寬處600米，水庫壩頂高560.8米，總庫容量4330萬立方米，可灌溉農田4.3萬畝，年發電量500萬度。
景區冬無嚴寒，夏無酷暑，雨量充沛，四季濕潤，雨熱同季，幹濕交替。年平均氣溫為14.2℃，最熱月7月平均氣溫25.3℃，最冷月1月平均氣溫為2.1℃。年降水量為1000-1400毫米，多集中於夏秋之交。無霜期壹年內長達240多天。森林受地形，氣候影響，無直分帶現象，多為落葉林和常綠針葉林等混交林。
南沙湖風景區外部交通方便，有公交專線直達縣城，漢中至城固、二裏、天明的多條客運線路途徑景區入口，西漢高速公路上元觀出口距景區僅5公裏，十天高速公路直接從景區門口通過。