乌海市自然灾害主要有干旱、大风、地震、霜冻等。大旱年占16%，一般旱年占64%。境内风沙严重，大风在春秋两季较为频繁，全年8级以上大风天为15~20天，最多达52天，扬沙天气平均为41~52天，最多达80天。其中，沙暴天气23~26天，最多为50天，最大风速28米/秒。霜冻期平均在4月27—29日，最晚到5月15—17日终止，对农作物萌芽生长的危害最为严重。乌海市位于祁连山、吕梁山、贺兰山山字形构造脊柱的顶端，与经向和纬向构造复合交汇，存在发生较强地震的构造背景。临近地区宁夏回族自治区平罗县（距乌海市100千米），曾于1937年发生8级地震。黄河西岸的阿拉善左旗巴音木仁地区（距乌海市47千米），于1976年发生6.2级地震，于2015年发生5.8级地震。2001年12月17—23日，黄河西岸的乌达区乌兰木头段发生严重凌汛灾害，受灾面积达50平方千米，受灾人口近4000人。