Białowieski Park Narodowy leży przy wododziale Wisły i Niemna. Na terenie parku nie ma żadnych jezior ani większych rzek. Najcenniejszy obszar parku leży w widłach rzek Hwoźnej i Narewki. W parku ma swoje źródło rzeka Orłówka. Ponadto przez obszar parku przepływają dopływy Narewki: Łutownia, Przedzielna i Braszcza.
Średnia temperatura powietrza w skali roku wynosi 6,8 °C, natomiast średnia ilość opadów 633 mm rocznie, z czego większość przypada na sezon wegetacyjny. Najniższa odnotowana temperatura wynosiła –38,7 °C (1950 r.), a najwyższa +34,5 °C.
Fauna i flora
Fauna thumb|left|Żubr Puszcza Białowieska jest środowiskiem życia dla olbrzymiej jak na tę strefę klimatyczną liczby gatunków zwierząt. Poczynając od bezkręgowców: pierwotniaków, płazińców, obleńców, brzuchorzęsków, mięczaków, dżdżownic, niesporczaków, pająków, roztoczy, wijów, owadów i wielu innych, aż po kręgowce: ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki – dotychczas stwierdzono w Puszczy obecność ponad 12 tysięcy gatunków zwierząt. W całej Polsce jest ich około 35-40 tysięcy. Szacuje się, że puszczańska fauna jest rozpoznana w około 50%, a więc rzeczywista liczba gatunków zamieszkujących ten masyw leśny może liczyć około 25 tysięcy.