Гайворон розташований на Правобережній Україні. Через місто протікає одна з найбільших річок України - Південний Буг.
Найпоширенішими є ґрунти: чорноземи глибокі середньогумусні, важкосуглинкові, темносірі опідзолені та чорноземи опідзолені середньосуглинкові. По запасу поживних речовин та структурі грунтів їх переважна більшість є потенційно родючими.
На більшій частині міста простягається лісостеп. Найпоширенішими видами дерев є дуб, липа, клен, ясен, акація, вишня, черешня, верба, сосна та інші.
Велика кількість рослин, в тому числі є рідкісні, які занесені до Червоної книги України.
Серед фауни найчисельнішими є зайці-русаки. Водяться також лосі, косулі, дикі кабани і кози, лисиці, борсуки, куниці, видри, єнотовидні собаки та багато видів птахів. На незамерзаючих ділянках Південного Бугу зимують лебеді, дикі гуси та качки.
Недалеко за містом розташоване відоме цілюще джерело мінеральної води «Іванкова криниця».
