Hayrabolu, Tekirdağ’a 52 km mesafede yer alırken, kuzeyde Kırklareli, batıda Edirne, güneyde Tekirdağ ve doğuda Muratlı ile çevrilidir. Yüzölçümü toplamda 1037 km karedir. Bölgenin en verimli arazilerine sahip olan bu yer, il merkezinin kuzey batısında Ergene havzasında, Hayrabolu deresi vadisinde yer almaktadır. Arazisinin %60’ı düz arazidir, %35’i hafif engebelidir, %5’i ise ormanla kaplıdır. Deniz seviyesinden en yüksek nokta 269 metre ile Kabahöyük tepesidir. Işıklar Dağı’nın kuzeybatı uzantıları batı kesimlerinde engebeli bir yapıdadır. Bunun haricindeki bölgeler ise fazla bölünmemiş ve aralıklı olarak dalgalı düz araziler içeren bir plato özelliğindedir.
Hayrabolu vadisi “U” şeklinde, iki yamaçlı farklı eğilim gösteren bir vadidir. Hayrabolu deresinin meydana getirdiği bu vadinin güney yamaçı, kuzey yamaçtan daha dik bir yapıya sahiptir. Hayrabolu’da bulunan diğer vadiler Kurtdere, Çengelköprü ve Çurçura vadileridir. Hayrabolu ilçesi, plato görünümündedir ve ortalama yüksekliği 210-220 metre civarındadır. İlçe arazilerinin sularını Ergene Nehri’nin önemli kollarından biri olan Hayrabolu Deresi toplar. Güneyden kuzeye doğru akan Hayrabolu Deresi, Hayrabolu ilçe merkezinden geçip kuzeyde Ergene Nehri’ne karışır. Ergene Nehri’nin mühim kollarından biridir.
Hayrabolu’da toplam 14 sulama göleti mevcuttur. Bunlar Bayramşah, Büyük Karakarlı, Çerkezmüsellim, Dambaslar, Hayrabolu merkezi, Hedeyli, Karababa, Karakavak, Örey, Övenler, Parmaksız, Soylu, Susuzmüsellim, Temrezli göletleridir. Hayrabolu’da Trakya geçit iklimi hakimdir. Kış aylarında yağış miktarı fazla ve oldukça soğuk, yaz aylarında ise az yağışlı ve sıcaktır. Yıllık yağış miktarı ortalama 600 mm’dir.