湄潭县位于贵州省北部，地处大娄山南麓，乌江北岸，在名城遵义东南侧。东与凤冈县毗邻，西与遵义县隔江相望，南与余庆、瓮安县接壤，北与正安、绥阳临界。东经107°15′36″~107°41′08″，北纬27°20′18″~28°12′30"，总面积1864平方公里，地域南北狭长，东西最大距离25.5公里，南北最大距离96.5公里，县城距遵义市区58公里，遵义机场35公里、省会贵阳188余公里。

湄潭县地处云贵高原至湖南丘陵的过渡地带，全县平均海拔972.7米，县城区平均海拔910米，最高峰位于北部西河乡取笋坎，海拔1562米;最低处位于南部石莲乡芦塘河与乌江汇合处，海拔461米。湄潭地处川黔南北向构造带、北北东向构造带和北东向构造带的交汇地带。县境地层构造跨越5个界8个系，其中寒武系分布最广，占全县总面积的52%，其次是奥陶系处。境内地质断层交错，折皱细密，构造复杂，地貌多样。按地层岩性分类，岩溶地貌占三分之二。由于长期侵蚀，县内地貌又演化变形为多种微地貌形态，可谓峰丛沟谷交错，坝地丘陵相镶，自然景观独特。

湄潭县属亚热带湿润季风气候，夏季温暖湿润，冬季干燥寒冷，春秋两季为冬季和夏季交替过渡季节;全年气候温和，年平均气温14.9摄氏度，最冷月(1月)平均气温3.8摄氏度，极端最低气温7.8摄氏度;最热月(7月)平均气温25.1摄氏度，极端最高气温37.4摄氏度，无明显热害和冷冻无霜期，年无霜期平均284天，年日照时数1163小时。年总辐射量3488兆焦耳/平方米，为中国太阳辐射最低的地区之一。多年平均降水量为1137毫米，降水量分布不均，夏季最多占41.2%;冬季最少仅占6.1%。自然灾害主要有干旱、洪涝、冰雹等。

湄潭县的河流属长江流域乌江水系，有干流(乌江)1条，一级支流4条，二级支流9条，三级支流13条，四级支流5条。河流总长 513.3公里，包括溪流在内的河系总长786公里 湄潭县风光，河网密度每平方公里0.28公里。流域面积在20平方公里以上的河流有32条，流域面积在100平方公里以上的主要河流有8条。

境内河川径流主要补给来源于大气降水，年内径流变化大，均不能通航。多年平均地表水资源总量为9.421亿立方米，地下水储量为2.225亿立方米;人均占有水量2600立方米，最大年径流量是最少年径流量的两倍，5~8月径流量占全年的56.4%。

潭县矿产资源贫乏，已探明的矿种有关12种，但蕴藏量不丰富，品位低，矿点分散。主要矿产资源有硫铁矿、原煤、石灰岩、电石岩、磷矾矿、重晶石、高岭土等。其中硫铁矿主要分布在新南、天城和复兴等乡镇，多与煤矿伴生;储量693万吨，品级为一级。其中储量最大的是新南乡凉井村，已开采多年，主要是供应黄家坝化肥厂，用于生产普钙。原煤本县煤矿资源贫乏，探明储量672万吨，矿点分散，有50多个。煤层厚度0~25米，发热量800~4500大卡/公斤。储量较大的有凉井、茅坝、德隆、杨家坪、天合等矿点。

全县的土地面积为185913.17公顷。共有耕地31.026万公顷;林地面积101864.5公顷，占土地总面积的54.79%，其中有林地86858.63公顷，森林覆盖率46.72%;园地4594公顷(其中茶园4200公顷)，牧草地18083.81公顷;水域2318.39公顷。

全县共有用材乔木30科60种;木本粮食林木2科4种;经济林木9科16种;水果林木4科14种;竹类12种;木本花5科10种;主要灌木23科47种;主要藤木植物10科14种;古老原始树种1科1种;厥类植物6种;主要草本及其它植物33科82种。较珍贵的树种有银杏、黄杉、马挂木等，但分布稀少。主要树种有马尾松、柏木、杉木、柳杉、香樟、枫树、白杨;有野生中药材558种，其中植物药529种，动物药18种，矿物药7种，菌类药材4种。野生植物资源主要有杜仲、黄柏、银花、白芍、吴芋、泡参等。

2000年，湄潭县辖9个镇、6个乡。2003年，湄 湄潭城区夜景潭县辖9个镇、6个乡，120个村委会、18个居委会。9个镇为湄江镇、永兴镇、复兴镇、马山镇、鱼泉镇、黄家坝镇、高台镇、茅坪镇、兴隆镇。6个乡为西河乡、洗马乡、新南乡、石莲乡、抄乐乡、天城乡。

2013年12月31日，湄潭县包括新南、抄乐、天城、洗马、西河在内的6个乡撤乡设镇工作全部结束，全县9镇6乡变为15个镇。分别为湄江镇、永兴镇、复兴镇、马山镇、鱼泉镇、黄家坝镇、高台镇、茅坪镇、兴隆镇、西河镇、洗马镇、新南镇、石莲镇、抄乐镇、天城镇共15个镇。