Con excepción das chairas fértiles que rodean a capital, é unha área predominantemente montañosa. As montañas Ioanine son unha continuación natural das serras situadas máis ao norte da zona occidental dos Balcáns. Destaca especialmente a cordillera do Pindo, que comeza coa montaña de Grammos (2520 m), na fronteira con Albania, e esténdese cara ao sur pola parte oriental da prefectura ata alcanzar a costa norte do Golfo de Corinto.
Orografía explica o illamento xeográfico da zona, que fixo difícil o seu desenvolvemento. Nos últimos anos, a construción de novas estradas, como Odós, contribuíu a mellorar as comunicacións coas periferias de Macedonia e Tesalia, ao leste e co sur de Grecia. Pero as obras aínda non se completaron e a rede de estradas rexionais non foi mellorada suficientemente.
A orografía tamén explica o peculiar clima de Ioanina, con temperaturas máis baixas que no sur de Grecia e con choivas máis abundantes. Na capital, a temperatura media anual varía entre 13,5 e 14,5 ° C, con valores máximos de 34 a 36 ° C no verán e os valores mínimos que non raramente se alcanzan a -10 ° C, no inverno.
Ademais, cando unha rexión é moi montañosa e chuviosa, como é Ioanine, temos os factores necesarios para a aparición de numerosos ríos.