Beskid Mały znajduje się w dorzeczu Wisły, a dokładniej jej trzech dopływów – rzek Biała, Soła i Skawa. 

Źródła mineralne występują tylko w nieznacznych ilościach. Na stokach Złotej Góry jest źródło siarczanowe. Wiele jest natomiast zwykłych źródeł. Największe z nich to Zimna Woda na wschodnich stokach Smrekowicy. Według miejscowej ludności niektóre z tych źródeł mają cudowne własności lecznicze i zazwyczaj stoją przy nich kapliczki. Oprócz Zimnej Wody jest to np. źródło na przełęczy U Panienki, źródło pod Bujakowskim Groniem, źródło przy sanktuarium Jasna Górka w Ślemieniu. Jedynym większym wodospadem jest Dusiołek na potoku Dusica nad Krzeszowem.

Beskid Mały geologicznie jest jednorodny z Beskidem Śląskim. Beskid Mały zbudowany jest w 95% z piaskowców płaszczowiny śląskiej. Ewenementem geologicznym są Skałki Andrychowskie – są to tzw. porwaki, będące najstarszymi skałami w tym rejonie. Na grzbietach występują liczne wychodnie skalne zbudowane z bardziej odpornych na wietrzenie piaskowców i zlepieńców istebniańskich. Spotykamy je na grzbiecie Magurki Wilkowickiej, Czupla, Żaru, Kiczery, Jaworzyny i Kościelca, Roczenki, Kiczory, Łamanej Skały, Smrekowicy i Kamienia. Najbardziej charakterystyczne z nich to: Kozie Skały na Żurawnicy, Wędrujące Kamienie na Smrekowicy, Zamczysko na Łysinie, Zbójeckie Okno na Beskidzie, Znalezisko na Łamanej Skale, mur skalny na Kamieniu.

Beskid Mały ma urozmaiconą rzeźbę terenu, główny grzbiet i jego odnogi głęboko wcinają się w doliny rzeczne, zbocza są strome (czasem przekraczają nachylenie 30 stopni), deniwelacje przekraczają 500 m. Występują małe jaskinie, schrony, baszty i ostańce skalne. Na stromych stokach występują typowe dla Karpat osuwiska. Jednym z nich jest Osuwisko w Czarnych Działach.

Klimat właściwy strefie górskiej, w dużej mierze zależący od wysokości danego miejsca n.p.m. Tereny położone na wysokości do 700 m n.p.m. mają klimat umiarkowany ciepły o średniej rocznej temperaturze od +4 °C do +6 °C, te położone wyżej – klimat umiarkowany zimny o średniej rocznej temperaturze od +6 °C do +8 °C. Długość okresu wegetacyjnego waha się od 170 do 220 dni w roku i w dużym stopniu zależy od wysokości: czym wyżej tym krótszy okres wegetacyjny. Zależy także od położenia: na stokach północnych jest krótszy, niż na południowych.

Średnia roczna ilość opadów wynosi 800-1400 mm i jest dużo niższa, niż w sąsiednim Beskidzie Sląskim – wynika to z faktu, że szczyty Beskidu Małego są dużo niższe. Częste jest zjawisko inwersji temperatur. Mgła występuje przez 50-100 dni w roku i częściej nad zbiornikami wodnymi i po północnej stronie pasma. Przewaga wiatrów zachodnich i północno-zachodnich. Od południa dociera czasami ciepły wiatr halny, podczas którego przejrzystość powietrza jest bardzo dobra. Wieje zazwyczaj trzy dni, po czym następuje załamanie pogody i następują opady deszczu.

Zimy w górach są nieco łagodniejsze niż na nizinach, ale pokrywa śnieżna zalega dłużej – od 65 do 140 dni. W wyższych partiach śnieg pojawia się już pod koniec listopada, a topnieje zazwyczaj z początkiem kwietnia. Najbardziej obfite opady śniegu mają miejsce na przełomie lutego i marca. Grubość śniegu rzadko przekracza 50 cm.

Budowa podłoża (pofałdowany flisz karpacki) powoduje, że występują osuwiska i jaskinie. Są to jaskinie dylatacyjne, mające postać pustych przestworów i szczelin powstałych w wyniku osunięć stoków. Występują zwykle w rejonie zawalisk i złomisk. Często posiadają ciasne zaciski. Do tej pory w Beskidzie Małym opisano około 50 jaskiń. Cała ich grupa znajduje się np. w Czarnych Działach. Największa jest Jaskinia Dziurawa w nieczynnym już kamieniołomie w Tarnawskiej Górze. Ma 160 m długości i 8,5 m głębokości. Drugą co do długości jest Jaskinia w Straconce (135 m długości, 17 m deniwelacji), trzecią Jaskinia Czarne Działy III (120 m długości, 9 m deniwelacji). Miejscowej ludności dawno znana była Jaskinia Komonieckiego w dolinie potoku Dusica. Inne znane jaskinie to: Wietrzna Dziura na Magurce, Jaskinia Lodowa w Zamczysku i jaskinie w Czarnych Działach.

Samodzielne zwiedzanie jaskiń Beskidu Małego jest niebezpieczne. Są one bowiem zwykle niestabilne, grożące obsunięciem kamieni, ponadto grozi utknięcie w ciasnych zaciskach lub upadek z pionowych studni. 

W wyniku działalności człowieka przyroda została silnie przekształcona. Obszary leśne to obszary typu dolnoreglowego. Wyjątkiem są szczytowe partie Łamanej Skały, gdzie występuje naturalny, porośnięty świerkiem regiel górny. Przyczyną jest bardzo tutaj skaliste i ubogie w glebę podłoże.

Dawniej przeważały lasy bukowe, zniszczone zostały jednak na skutek wypalań i wyrębów. Obecnie jest to las wtórny, w którym przeważają zespoły świerkowo-bukowo-jodłowe. Pozostałości pierwotnej buczyny ostały się jeszcze w niektórych miejscach, głównie w obrębie rezerwatów przyrody.

Świat zwierząt Beskidu Małego jest stosunkowo skromny, związane jest to z niewielką powierzchnią przy dużym stopniu penetracji jego terenów przez ludzi. Obszary dostępne dla zwierząt powiększają się jednak z powodu zarastania lasem dawnych gospodarstw rolnych, ochrony przyrody i zmniejszonego zanieczyszczenia środowiska. Stopniowo powracają do rejonu większe drapieżniki (wilk i ryś), a czasem pojawia się niedźwiedź brunatny. Żyją tu duże ilości zwierzyny płowej, dzików i innych ssaków. Z rzadszych płazów występuje salamandra plamista. Do rejonów o najbogatszej faunie należą rezerwaty.

Na terenie Beskidu Małego znajduje się Park Krajobrazowy Beskidu Małego, obszar Natura 2000 oraz cztery rezerwaty przyrody: Madohora, Szeroka, Zasolnica i Grapa. Projektowane są także następne rezerwaty: Jako pomniki przyrody chronione są liczne drzewa i parki. 

Dla turystów jest to obszar łatwo dostępny, z wszystkich stron otoczony dobrymi drogami. Posiada gęstą sieć szlaków turystyki pieszej, narciarskiej i rowerowej, w górach noclegi zapewnia kilka schronisk górskich, chatki studenckie oraz gospodarstwa agroturystyczne. W tym regionie urodził się i wychował Jan Paweł II, który w młodości wielokrotnie chodził po górskich szlakach tego Beskidu. Z regionem tym związany jest także Emil Zegadłowicz.

W rejonie Beskidu Małego jest wiele zabytków sztuki, architektury i kultury materialnej. Są to dzwonnice loretańskie, stare chałupy, zabytkowe figurki, kapliczki, krzyże i niespotykane gdzie indziej kamienne szałasy. W górach zabytków tych jest niewiele, większość znajduje się w dolinach. Z kościołów najstarszy jest pochodzący z XII wieku kościół św. Stanisława w Starym Bielsku. Zabytkowe drewniane kościoły znajdują się w Mikluszowicach, Łodygowicach. W Suchej Beskidzkiej znajduje się renesansowy Zamek Komorowskich i drewniana, pochodząca z XVIII wieku karczma „Rzym”.