A região vinícola de Chablis tem muito em comum com a província de Champagne no que respeita ao clima, que é semi-continental sem influência marítima. O pico da estação de crescimento no Verão pode ser quente; e o Inverno pode ser longo, frio e rigoroso, com condições de geada que se prolongam até ao início de Maio.
Os anos em que chove demasiado e as temperaturas são baixas tendem a produzir vinhos com uma acidez excessiva e fruta demasiado magra para a suportar. As colheitas excessivamente quentes tendem a produzir vinhos gordos e flácidos, com uma acidez demasiado baixa. A geada pode ser combatida com aquecedores e aspersão por aspersores para formar uma camada de gelo.

A região de Chablis situa-se no limite oriental da bacia de Paris. O solo mais antigo da região remonta ao Jurássico Superior, há mais de 180 milhões de anos, e inclui um tipo de solo de vinha que é calcário, conhecido como Kimmeridge Clay. Todas as vinhas de Chablis Grand Cru e Premier Cru estão plantadas neste solo essencialmente kimmeridgeano, que confere uma nota mineral e de sílex aos vinhos. Outras zonas, nomeadamente a maioria das vinhas de Petit Chablis, estão plantadas em solos portlandianos ligeiramente mais jovens, mas de estrutura semelhante. A paisagem calcária assemelha-se a algumas zonas de Champagne e Sancerre.