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Lo stato del Vermont è l'unico della regione del New England che non ha accesso diretto al mare, sebbene abbia due importanti vie di comunicazione, il lago Champlain collegato con il fiume Hudson ed il fiume Connecticut che hanno permesso il rapido trasporto dei suoi prodotti verso la costa. Stato di grande bellezza, combinazione di valli e montagne, modellati dalla glaciazione. Il punto più elevato del Vermont è il monte Mansfield, 1.339 m, e quello più basso il lago Champlain, 29 m. sul livello del mare.
Le Green Mountains che occupano tutta la zona centrale dello stato, sono i protagonisti dell'orografia del Vermont. Questi monti sono attraversati da due fiumi, il Winooski e il Lamoille. Le White Mountains, si trovano a est del fiume Connecticut, e si prolungano dal New Hampshire nel settore di nord-ovest del Vermont formando la Worcester Range. A sud-ovest dello stato si trovano i monti Taconic, con le cime più importanti del monte Equinox, 1.163 mt., e del monte Green, 971 mt. A nord dei Taconic si apre la Valle di Champlain, una zona che si prolunga fino alla frontiera canadese. Si tratta di una regione di colline. Nelle valli formatesi ai piedi del monte Mansfield sono state costruite popolari stazioni da sci.
I principali fiumi del Vermont alimentano il lago Champlain ed il fiume Connecticut. Nel primo si gettano i fiumi Lamoille, Winooski, Otter Creek e Missisquoi. Il fiume Connecticut è il principale fiume del Vermont, sebbene appartenga ufficialmente al New Hampshire. Tributari di questo i fiumi White, West, Waits, Williams, Black e Passumpsic. Accanto al lago Champlain, i laghi Memphremagog e Bomoseen, sono i più estesi del Vermont.
Il clima del Vermont è temperato ma con temperature estreme e grande variabilità a seconda delle zone. Le temperature medie annuali registrate variano secondo la zona di misurazione, tra 3 °C e 8 °C. Le precipitazioni sono più abbondanti nelle regioni centrale e settentrionale, (1.000 mm di madia annuale), che nelle regioni orientale e centro-orientale, (864 mm). Nella zona montuosa le precipitazioni sono abitualmente nevose.
Gran parte del Vermont è ricoperta da lussureggianti foreste di betulle, faggi e aceri. Durante l'autunno, gli aceri del Vermont si trasformano in un'esplosione di colori. Ad altitudini maggiori, il paesaggio cambia con la prevalenza di abeti e conifere che si adattano meglio alle rigide condizioni climatiche. Sulle cime dei monti, invece, si estendono macchie di tundra, un ambiente unico che ospita piante rare e resistenti. Le valli del Vermont sono ricche di querce, cedri bianchi e noci americani. Queste specie arboree contribuiscono alla diversità dell'habitat, supportando una vasta gamma di flora sottobosco.
Il Vermont è la casa di numerosi mammiferi selvatici. Tra i più comuni troviamo il cervo dalla coda bianca, che popola ampiamente le foreste, e la volpe rossa. Altri abitanti tipici includono la faina e la donnola, piccoli predatori notturni, e il castoro. Negli ultimi anni, si è osservato un aumento della popolazione di coyote, un predatore adattabile che si è ben integrato nell'ecosistema del Vermont. Anche la linci americana e il porcospino sono presenti in buon numero. La fauna ittica dei fiumi e dei laghi del Vermont è in crescita, favorendo sia l'ecosistema locale che l'industria della pesca sportiva. Nel Vermont sono presenti numerose specie di volatili. Aquile, falchi e gufi sono spesso avvistati mentre sorvolano i cieli alla ricerca di prede.