元谋县位于滇中高原北部，东倚武定，南接禄丰，西邻大姚，北连四川会理，西南与牟定接壤，西北与永仁毗邻。县城距州府楚雄134公里、省城昆明156公里、四川攀枝花139公里，G108、S227、G5京昆高速公路、昆明至西昌动车横穿腹地，楚攀天然气管道过境新华，金沙江三级航道常年通航，是大滇西旅游环线的重要节点，公路、铁路、水上航运、管道立体交通运输网络通畅便捷。

全县林地面积13.93765892万公顷，其中，森林面积10.44767614万公顷，活立木蓄积量0.02188440亿立方米，森林覆盖率51.470%。2022年，全县有大中小型水库16座，总库容1.36亿立方米。县内列为国家重点保护野生植物有攀枝花苏铁、扇蕨、华重楼、龙棕、红椿等19种。分布有脊椎动物67种，其中：哺乳动物7种、鸟类54种、爬行类7种、两栖类1种。列为国家重点保护陆生野生动物有穿山甲、林麝、黑颈长尾雉、黑鹳、彩鹮、蟒、猕猴、豹猫等70种。

元谋是人类的发源地之一。170万年前的“元谋人”是迄今我国最早的人类，“元谋人”的重大发现，把我国人类历史向前推进了100多万年；150～350万年的元谋“龙川冰期”是迄今我国境内最早的冰期。元谋“龙川冰期”的重大发现，把我国第四纪地质历史向前推进了200多万年。元谋盆地，不仅发现了我国最早的原始人类化石及其文化遗物和最早的第四纪地质遗迹、地层剖面，以及属于旧石器时代晚期文化遗址，还首次发现了云南细石器（中石器）文化遗存，填补了旧石器到新石器的历史空白和演化链条。