Warunki przyrodnicze Kraju Preszowskiego są bardzo różnorodne. Ukształtowanie terenu drugiego najbardziej rozległego kraju na Słowacji jest w przeważającej mierze górzyste. Terytorium kraju przecina ważna granica między Zachodnimi a Wschodnimi Karpatami. Najbardziej znane geomorfologiczne jednostki to Tatry, Pieniny, Spiska Magura, Góry Lewockie, Čergov, Pogórze Szaryskie, Kotlina Koszycka, Góry Slańskie, Pogórze Ondawskie, Pogórze Laboreckie, Góry Bukowskie i Góry Wihorlatskie.
Z punktu widzenia wartości przyrodniczych region Kraju Preszowskiego należy do najcenniejszych na Słowacji. Znajduje się tutaj najstarszy park narodowy na Słowacji (1949) Tatrzański Park Narodowy (TPN), który od roku 1993 jest rezerwatem biosfery, najstarszy międzynarodowy park przyrodniczy w Europie Pieniński Park Narodowy (PPN) oraz Park Narodowy Połoniny, którego puszcze są wpisane na listę światowego dziedzictwa UNESCO. Do Kraju Preszowskiego również należą Park Narodowy Niskie Tatry (PNNT) oraz Park Narodowy Słowacki Raj o specyficznym obszarze z przepaściami i wąwozami. Bogatymi lasami charakteryzuje się Chroniony obszar krajobrazu Karpaty Wschodnie oraz pełen rzadkich roślin i zwierząt Chroniony obszar krajobrazu Wihorlat. Oprócz rozległych obszarów chronionych w Kraju Preszowskim znajduje się również kilkadziesiąt mniejszych obszarów chronionych – narodowe rezerwaty przyrody, zabytki przyrody, tereny chronione.
Kraj Preszowski ma najchłodniejszy i najbardziej deszczowy klimat na Słowacji. Z hydrograficznego punktu widzenia Preszowski Kraj należy do zlewiska Morza Bałtyckiego i Czarnego. Przez terytorium przebiega główny wododział europejski. Do najważniejszych cieków wodnych należą Torysa, Topla, Ondava, Laborec, Cirocha, a w zachodniej części kraju Poprad i Dunajec. Jeśli chodzi o naturalne jeziora, największa ilość skoncentrowana jest w środowisku wysokogórskim Tatr Wysokich (stawy).Znajduje się tutaj największy i najgłębszy staw w słowackich Tatrach - Wielki Staw Hińczowy (20,08 ha, 53 m), jak również najwyżej położony Niebieski Staw (2192 m n. p. m.). Znajdują się tutaj również najwyższe wodospady na Słowacji z dominującym 80-metrowym Wodospadem Kmecia w dolinie Nefcerka.
Duże znaczenie mają zbiorniki wodne - Veľká Domaša na Ondawie i Starina na rzece Cirocha. Z wód mineralnych najbardziej znane są kwaśne wody w Vyšných Ružbachach, Nowej Lubowni, Uzdrowisku Bardejowskim, Cigeľke, Siwej Brodzie, Baldovcach, Ganowcach, Lipowcach i Šindliari. W Uzdrowisku Bardejowskim, Vyšných Ružbachach i w Nowej Lubowni już w przeszłości powstały ważne centra uzdrowiskowe.
Pierwotną roślinność Kraju Preszowskiego tworzyły w przeważającej mierze lasy. Dominujacymi gatunkami są dęby, buki, świerki, modrzewie, jodły i sosny. Bardzo cenna i rzadka jest również fauna Kraju Preszowskiego. Niedźwiedź brunatny, wilk pospolity, ryś, kozica górska środkowoeuropejska, świstak górski tatrzański i wiele innych gatunków są zwierzęcymi przedstawicielami regionu.