临汾地处山西省西南部，黄河中游。最东段在安泽县良马乡西坡以东，最西段在永和县南庄乡咀头附近，最南段在翼城县大河乡关家窑以南的中条山主峰舜王坪脚下，最北段在永和县坡头乡白家崖附近。南北最大纵距 170 多公里，东西最大横距约 200 公里，全市总面积 20275 平方公里，占全省 13% 。 临汾 “ 南通秦蜀 , 北达幽并 , 东临雷霍 , 西控河汾 ” , 整个地区大致呈不规则的梯形 , 东倚巍巍太岳与长治晋城为邻 , 西隔滔滔黄河与陕西相望 , 北起韩信岭与晋中 、 吕梁地区毗邻 , 南与运城接壤。因其地理位置重要 , 自古为兵家必争之地。

    临汾市境内具有山地、盆地、丘陵等多种地貌类型。山地丘陵面积约占全市总面积的 80%, 地表破碎 , 地势起伏 , 高低悬殊。最高的太岳山霍山主峰 , 海拔 2346 . 8 米 , 最低处是乡宁县的师家滩 ，海拔 385 . 1 米 。 临汾盆地纵贯全市中部 , 把整体隆起的高原分为东西两部分山地。东部由北向南有太 岳山、 中条山 , 西部是吕梁山脉 , 海拔多在 1000 米 以上 , 与临汾断陷盆地界线分明 , 全市主体轮廓呈 “凹” 字型分布。

    全市共有大小河流 200 余条 , 均属黄河水系。流域面积在 1000 平方公里以上的有黄河干流汾河和沁河。其余较大的有昕水河、鄂河、浍河和清水河等。黄河中游的主要支流汾河横贯全市中部 , 流域面积 10286 平方公里 , 是本区第一大河流。黄河干流位于本区西侧 , 为晋秦天然分界线 , 全长 174 公里 , 流域面积 7739 平方公里。沁河是本区含沙量最小的河系 , 全长 95 公里 , 总流域面积 2288 平方公里。

    临汾市地处半干旱半湿润季风气候区 , 属温带大陆性气候 , 四季分明 , 雨热同期。但由于受地形影响 , 山区平川气候差异较大 , 气候特征迥异。 临汾市气温的一般特点是冬寒夏热。气温的年较差和日较差均大。光照时数全年为 2417-2741 小时。积温有效性高。是华北地区光能资源高值区。全市年平均气温介于 8 .6 － 12 . 6 ℃之间 。全市极端最高气温为 42 . 0 ℃ , 极端最低气温为 -25 . 6 ℃。

    全市无霜期平川长 , 山区短。全市无霜期介于 156-227 天之间 , 中部盆地无霜期为 193-227 天 , 东西山区为 163-194 天。全市降水量常年在 454-688 毫米之间。各地区分布不均 , 山区多于平川。 降水量主要分布在夏季 , 占全年降水量的 55% 左右。冬季降水量最少 , 只占年降水量的 3-4% 。