En el municipio de San Miguel de Horcasitas cruza el arroyo El Zanjón y el río San Miguel, este último tiene su nacimiento a la altura del poblado de Cucurpe desembocando en la presa Abelardo L. Rodríguez en Hermosillo, su caudal es permanente. El arroyo El Zanjón se forma a la altura del poblado de Querobabi y es afluente del río San Miguel, presentando un caudal considerable sólo en épocas de lluvia.  

 

Este municipio cuenta con un clima seco cálido con una temperatura media máxima mensual de 30.8°C en los meses de julio y agosto y una temperatura media mínima mensual de 15.4°C en los meses de diciembre y enero. La temperatura media anual es de 23°C. La época de lluvias se presenta en los meses de julio y agosto con una precipitación media anual de 294 milímetros. Se tienen heladas ocasionadas en febrero y marzo.  

 

El municipio está ubicado en el centro del Estado de Sonora, su cabecera es la población de San Miguel de Horcasitas y se localiza en el paralelo 29° 29′ de latitud norte y a los 110° 43′ de longitud al oeste del meridiano de Greewich, a una altura de 518 metros sobre el nivel del mar.   Colinda al noroeste con Rayón, al este con Ures, al sur con Hermosillo y al noroeste con Carbó.