Hùng Sơn là xã miền núi, do vậy lịch sử hình thành cho Hùng Sơn địa hình đa dạng và phong phú. Các đồi thấp xen kẽ nội đồng nhỏ hẹp, cộng với các đồng trũng. Khi hạn thì thiếu nước, khi mưa dễ ngập úng gây nhiều khó khăn trong sản xuất nông nghiệp của nhân dân.
Về thổ thưởng, Hùng Sơn có nhiều vùng thổ nhưỡng khác nhau. Vùng đất ruộng đồng bằng trũng thuộc khu đồng mẫu thôn Tân Sơn rộng khoảng 3,5ha. Vùng đồi sỏi bạc màu nằm trải dọc phía Đông của xã, dải ruộng bậc thang chủ yếu ở thôn Trung Thành, chủ yếu là trồng cây màu và cây lâu năm. Vùng còn lại là đất cổ lâu năm chủ yếu trồng lúa và cây màu thuộc thôn Hòa Tiến.
Về giao thông đường bộ, là xã có đường tỉnh lộ 296 chạy qua (Từ thị trấn Thắng qua Cầu Vát sang thành phố Hà Nội), tuyến đường quân sự chạy nối liền từ ngã ba chợ Thường (đường 296) đến xã Hòa Sơn qua đê Sông cầu sang Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên, thuận lợi cho nhân dân đi lại, buôn bản phát triển giao thương hàng hóa.
Khí hậu ở Hùng Sơn giống nhiều địa phương khác trong vùng, một năm có 4 mùa rõ rệt.
