秭歸地形西南高東北低，東有黃陵背斜，西有秭歸向斜，屬於長江三峽山地地貌。長江自西向東將縣城分為南北兩部分，北高南低，呈盆地地形。境內山脈為巫山殘脈，最高點雲臺荒野海拔2057米，最低點茅坪河口海拔40米，800米以上高山128座，2000米以上高山2座。縣內山脈互為主導，多為南北走向，形成了秭歸縣廣闊起伏的丘陵和山谷。由於長江水系，地面切割較深，很少有大面積的平地，多為零星的河谷階地、小水壩和梯田坡地。
秭歸縣位於湖北省西部，長江西陵峽兩岸，三峽工程壩頭。地理坐標為東經110 18 ' ~ 111 '，北緯30° 38 ' ~ 31 1 '。東接宜昌市夷陵區(原宜昌縣)的三鬥坪、太平溪、鄧村，南接長陽土家族自治縣的郎平、何家坪，西接巴東縣的新嶺、平陽壩、茶店子，北接興山縣的峽口、高橋。縣城東起毛坪新城鳳凰山，西至磨坪鄉涼風臺，南至楊林橋鎮香王山，北至田壩鄉蘭阪登崖。
縣城東西最大水平距離66.1km，南北最大垂直距離60.6km..秭歸縣面積2427平方公裏。根據2010土地利用更新調查，秭歸縣實際總用地面積為22.74萬公頃。
秭歸屬亞熱帶大陸性季風氣候。【5】海拔600米以下地區冬季溫暖；600米~ 1200米地帶，溫和濕潤，冬季冷夏涼爽；在1200m以上地區，冬冷夏無，具有典型的山地氣候特征。[6]境內有起伏，垂直氣候變化明顯。早春氣溫回升較快，冷空氣活動頻繁，常出現倒春寒現象；初夏，氣候溫和，雨量適中。盛夏，日平均氣溫壹般在27℃以上，經常有暴雨和洪水。夏末濕度降低，炎熱多雨，夏秋季節經常幹旱。秋季冷暖氣團活動頻繁，經常出現陰雨天氣；冬天，氣候更溫暖，雷暴更少。全縣氣候分為低山谷溫暖區、半高山溫暖區、江南南部溫暖濕潤區和江北東部溫暖涼爽區，分別占秭歸縣總面積的20.9%、56.1%、65.438+06.4%和6.6%。