区内属低山丘陵地貌类型，地处大仙峰脚下，地势总体南西高，北东低，最高点为区内东部的大仙峰山，标高1553米，最低点为石牌镇政府所在地，标高390米，相对高差1163米，地形切割较强烈，溪沟较发育，呈树枝状，主要溪沟有武陵溪及屏山溪，水流向分别为北东及北方向，在石牌交会，汇入均溪。本区气候为中亚热带海洋性季风气候特点，年平均气温18℃左右，年降雨量1400—2300毫米，四季分明，雨量充沛。 境内出露地层岩性（老至新）主要有三叠系溪口组的泥岩、粉砂岩，分布区内北西部及中部的三坊、鳌江、小湖、桃山等一带，占全区面积一半以上；侏罗系上统南园组安山岩、凝灰岩，分布区内南部盖山、石坑等一带。区内断裂构造发育，主要为北东向、北北西向断裂。工程地质岩组由松散软弱岩组、层状软硬相间碎屑岩组及块状坚硬火山岩组组成。
数年后，石牌将建设成为“大田城市次中心”和“新城镇示范区”。
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