La comuna de Mauléon se inserta dentro de la macrounidad denominada Pirineos, formando parte del piedemonte subpirenaico. Desde un punto de vista estratigráfico, los materiales más antiguos que afloran en esta zona son las arcillas abigarradas del Kauper (existen dos pequeños manchones en la orilla izquierda del Gave de Mauléon o Saison (Uhaitzandi), a la altura de Licharre), cuyos afloramientos están siempre ligados a accidentes tectónicos (estructura diapírica de Roquiague). Sin embargo, la formación más característica es el flysch cretácico, siendo preciso diferenciar dos facies netamente contrastadas. Al margen de los afloramientos del flysch, en el extremo oriental de la comuna (anticlinal de Chéraute) se localiza un pequeño manchón de margas albenses que eventualmente presentan intercalaciones conglomeráticas. La parte superior de esta formación pasa lateral y verticalmente al flysch de Mixe. Este paso se hace ya sea por la aparición progresiva de niveles arenosos y siltosos o por la aparición de cantos poligénicos conglomeráticos. El flysch de Mixe (Albense-Cenomanense) se resuelve mediante una alternancia de arcillas y areniscas (sinclinorio de Beyrie y anticlinal de Chéraute), de color negro y/o ocre. Lateralmente el flysch de Mixe deja paso a una alternancia de arcilla, arenisca y lentillas de caliza con sílex (Cenomanense), tal y como se observa en el sinclinorio de Beyrie y en el diapiro de Roquiague. Por último, en el valle del Gave de Mauléon se observan acumulaciones aluviales que han sido datadas como pertenecientes al Riss y Wurm. Estructuralmente, los pliegues siguen una dirección ONO-ESE, paralela a la orientación general de la cadena pirenaica. Este dispositivo únicamente está perturbado por el diapiro de Roquiague.
La homogeneidad litológica y la escasa resistencia de los materiales que integran esta zona, determinan el desarrollo de un paisaje de colinas monótonas que rara vez rebasan los 450 metros (Tibarene, 484 m.; Matalon, 439 m.). Estas colinas constituyen una serie de alineaciones de dirección ESE-ONO, separadas por pequeños valles, más o menos anchos, de dirección NNE-SSO. La escasa resistencia de las margas albenses, determina el excavado de una serie de depresiones, bastante estrechas y alargadas, de dirección ESE-ONO, tal y como se observa en la combe de Chéraute o en la cubeta de Roquiague.
La comuna de Mauléon está recorrida por el río Saison (Uhaitzandi), que también atraviesa el núcleo central de la villa. El río atraviesa la comuna de Sur a Norte y fuera de los límites históricos del País Vasco Francés se une al gave de Oloron que fluye posteriormente al Adour que desemboca en la vertiente atlántica. El río es de régimen nivopluvial y se forma por la fusión de diversos arroyos en la parte alta de Zuberoa, de donde le viene el aporte nival, ya que la comuna tiene una altitud máxima de 559 m. al sur.
El clima es oceánico con abundantes precipitaciones en todo el año y con un máximo en otoño-invierno. Las precipitaciones anuales se pueden calcular en 1.400 mm., siendo muy reducidos los días de nieve. Las temperaturas son moderadas a lo largo de todo el año, alcanzándose las máximas en julio y agosto y las mínimas en enero y febrero. La oscilación térmica se sitúa sobre los 10-12 º.