Gmina Łoniów leży na pograniczu Wyżyny Kielecko – Sandomierskiej i Kotliny Sandomierskiej, w dolinie Wisły. Obszar gminy należy do zlewni Koprzywianki – rzeki wpadającej do Wisły. opływem Wisły jest też Zawidzanka, zaś Koprzywianki – Kacanka. Koprzywianka bierze swój początek we wschodniej części głównego pasma Gór Świętokrzyskich,w obrębie Jeleniowskiego Parku Krajobrazowego.

Dorzecze Koprzywianki zbudowane jest z piaskowców, kwarcytów i łupków kambryjskich, a także wapieni i dolomitów. Podłoże doliny Kacanki tworzą wapienie, iły krakowieckie i żwiry trzeciorzędowe. Na całym obszarze zalegają lessy, tylko w zlewni Kacanki dominują piaski. Rzeki regionu wcięte są w lessowe podłoże od 20 do 60 m. Dolina Koprzywianki aż do ujścia Kacanki jest wąska i głęboka potem rozszerza się do około 1200 metrów. Rzeka spowalnia swój bieg i płynie mendrami przez dolinę. Od Koprzywnicy do ujścia Koprzywianka płynie sztucznym korytem, wykopanym w latach dwudziestych XX wieku i jest na tym odcinku obwałowana.

Lasy zajmują około 15 proc. powierzchni gminy, a jedyny, większy ich masyw znajduje się w rejonie Świniar i Zawidzy. Są to głównie bory sosnowe z domieszką drzew liściastych, natomiast w podmokłych dolinach rzek występują lasy mieszane z dominacją dębu, topoli i olchy. Żyją tu m.in. sarny, dziki, jelenie, zające, liczne gatunki ptactwa wodnego, występują rzadkie gatunki flory.

Mimo stosunkowo niewielkiego zalesienia, krajobraz gminy jest zróżnicowany i atrakcyjny widokowo. W części nadwiślańskiej dominują rozległe równiny z malowniczymi kępami drzew, małymi zagajnikami i nadrzecznymi zaroślami.W części wyżynnej przeważają szerokie wzniesienia, we fragmentach porośnięte lasem.

Ciekawym elementem pejzażu są pasma sadów, ciągnące się wzdłuż Wisły.
Krajobraz wzbogacają ocalałe resztki parków podworskich, pojedyncze pomnikowe drzewa, liczne, przydrożne kapliczki krzyże wpisane trwale w otoczenie.
Część gminy leży w granicach Jeleniowsko – Staszowskiego Obszaru Chronionego Krajobrazu, zajmującego powierzchnię ponad 31 tys. ha. Ochrona krajobrazu polega na eliminowaniu uciążliwych dla środowiska obiektów przemysłowych, inwestycji tworzących bariery ekologiczne, zachowaniu harmonijnych proporcji pomiędzy terenami zurbanizowanymi, obszarami leśnymi, wodami, użytkami zielonymi. Chodzi również o nie wprowadzanie w krajobraz elementów naruszających jego naturalną strukturę. Preferowana jest natomiast gospodarka turystyczna oparta na walorach przyrodniczych.

Na obliczu gminy trwałe piętno wycisnął przemysł siarkowy. Przez lata zapewniał pracę i dobre zarobki. Teraz jednak, po ograniczeniu wydobycia i likwidacji niektórych kopalń, Lokalne władze borykają się z problemem usuwania skutków ich działania. Wyrobisko kopalni Piaseczno, to nie tylko zniekształcający pejzaż element ale także źródło emisji szkodliwych dla środowiska substancji. Jednak po zakończeniu jego rekultywacji, stworzone zostaną warunki do rozwoju różnych form turystyki i wypoczynku, w oparciu o powstały, sztuczny zbiornik wodny.
Łagodny klimat nadwiślańskiej gminy z upalnymi latami i niezbyt ostrymi zimami oraz z dużą liczbą słonecznych dni sprzyja zarówno uprawom rolniczym jak też funkcjom rekreacyjnym.