勉县位于陕西省南部、汉中市（汉中盆地）西端，地处汉江上游。北依秦岭，南连巴山，中为汉江流域平川地带。坐标：东经106°21′～106°57′，北纬32°53′～33°38′之间，南北长约140公里，总面积2406平方公里。东接汉中市汉台区，南邻南郑县，西靠宁强县、略阳县，北连留坝县、凤县和甘肃省两当县。

地形复杂多样，根据地貌分为：中部盆地区，占8.8%，南、北丘陵区，占16.4%，北、西、南山地区，占74.8%。地势北高东低，最高点海拔2621米（长沟河乡庙坪村葱滩梁），最低处海拔513米（长林镇汉江河滩）。

勉县属北亚热带，由于地形多样，秦岭、巴山南北对峙，同一天气背景下，山地与平川冷暖迥异，素有“高一丈不一样”之说，为典型的内陆性季风气候，属亚湿润区。总的气候特征是：温暖湿润，四季较为分明。冬季少雨雪，夏秋多雨霖，雨热同季，垂直差异大，立体气候效应明显，春温不稳定，秋温比降大，光辐射值低，日照时数短。

勉县已探明的矿产有23种，开发利用的有18种，50多处。其中金属矿产7种：金、铜、铅、锌、铬、铁、锰；非金属矿产11种：原煤、磷矿石、石灰石、白云石、重晶石、蛇纹石、滑石、大理石、粘土、石墨、硫磺。资源总量占汉中市第三位，潜在经济价值达61亿元之多。其中金、铜、铅、锌、铁、锰和磷矿石、滑石、大理石、石灰石、白云石、石英等，矿藏质量优、储量大、品位高。

农作物以稻、麦、玉米、豆类、油料、烤烟、蔬菜、薯类为主，粮油产量在汉中市名列前茅，为国家商品粮基地县之一。野生植物类以乔灌木、中药材、饲草为主。勉县常见的乔灌木树种有58科150余种。用材树种有油松、华山松、铁松、椿树等38种；经济类树种有油桐、茶树、漆树、五倍子、花椒、桑树、核桃、梨树等34种；薪炭林木有青棡、麻栎、槲栎、锐齿栎等。列为国家保护的有杜仲、银杏、金钱漆、水曲柳、冷杉、厚柏6种，珍贵稀有树种有粗榧、粗叶树、山楂、七叶树、楠木、红豆沙、刺楸树、檬子树、榉树、旱莲10种。经济价值较高的有黄连木、乌柏、茅栗、盐肤木、漆树、山桃、山杏、猕猴桃8种，发现的中药材共有486种，黄连、天麻、党参、何首乌、板兰根、绞股兰等分布广。勉县有草地约2.45万亩，草地植物有58科602种，其中饲草植物约500种。

人工饲养的家畜、家禽外，野生动物已发现的有5纲25目60余科，属国家一级保护的有羚牛、金钱豹、鬣羚、金鹰等，二级保护的有岩羊、斑羚（青羊）、青鹿、锦鸡、大鲵（娃娃鱼）等15种，属省级保护的有猎豹、獐子（林麝）、大灵猫、山猫等6种，一般保护的有148种，水生动物己查明的自然鱼类48种，尚有珍贵名产“丙穴嘉鱼”，鳖、虾、蟹、田螺、河蚌、黄鳝等也分布广、数量多。