Sungai Mesuji mengalir di wilayah tenggara pulau Sumatra yang beriklim hutan hujan tropis (kode: Af menurut klasifikasi iklim Köppen-Geiger).[5] Suhu rata-rata setahun sekitar 26°C. Bulan terpanas adalah Agustus, dengan suhu rata-rata 28°C, and terdingin Mei, sekitar 25°C.[6] Curah hujan rata-rata tahunan adalah 3248mm. Bulan dengan curah hujan tertinggi adalah Desember, dengan rata-rata 547mm, dan yang terendah September, rata-rata 40mm.[7]