阳城县位于山西省东南端，地处太岳山脉东支，中条山东北，太行山以西，沁河中游的西岸。地理坐标在东经112°一112°37'，北纬35°12'——35°40'之间。县境南北长约54公里，东西宽约53公里，略呈凸形。东与晋城市泽州县相邻，南与河南省济源市相连，西南与运城市垣曲县接壤，西部、北部与沁水县为邻。全县土地总面积1968平方公里，合295.2万亩，占全省土地总面积的1.15％，全市土地总面积的20.3％，居晋城市六县（市、区）的第3位。
　　全县属暖温带大陆性气候，春夏秋冬四季分明，年平均气温11.7度。一月份最冷，平均气温零下3度，最低曾降至零下19.7度。七月份最热，平均气温24.9度，最高曾达40.2度。日最低气温一般在十一月初降至零度以下，翌年四月上旬回升到零度以上。霜冻期为十月中旬至次年三月下旬。无霜期因地区差异而有不同，一般为170天至180天左右。年降水量平均在659毫米。降雨特点为：年际变化大，季节变化大，区域差别大，强度变化大，最高年曾达852.2毫米，最少年只有335.2毫米，降水总量的58％集中在七、八、九三个月内。目前，农作物的主要耕作制为二年三熟制和一年一熟制。
　　全县河流均属黄河水系。西起索泉岭，东至三盘山为南北分水岭。分水岭以北主要有沁河、芦苇河、获泽河。沁河位于县境东部，县内全长72公里，流域面积为175平方公里；芦苇河位于县境北部，县境内全长50公里，流域面积366平方公里；获泽河位于县境中部，县境内全长57公里，流域面积845平方公里。分水岭以南有次滩、盘亭、南门、秋川、蟒河、石圈、江河、龙门等八条小河，合计流域面积380平方公里，沁河最大，河床平均宽度260米，最大洪峰流量1.5万立方米／秒。全县地下水、地表水总储量3.804亿立方米。其中地表水3.322亿立方米，地下水1.984亿立方米，重复量为1.502亿立方米。可供开发利用的1.548亿立方米，其中地表水可利用0.319亿立方米，地下水可利用1.229亿立方米。
　　主要山脉：太行山西支伸入县境南部，中条山东支伸入县境西南端，太岳山从北延伸县境中南部。山脉分布为：县境南部有海拔1888.3米的析城山，山顶平阔，面积约20平方公里，称为圣王坪；析城山主峰向四周围延伸，向南面延伸的有风山岭、五斗山、大乐岭、鳌背山；向西南延伸的有小尖山，云蒙山；向东延伸的有指柱山，三盘山。北部、西部分布有牛头山、仙翁山、壑山、白龙山、黄龙山。属太行山西支末的有大岭头。这些山脉高度均在1000-2000米之间，最高点云蒙山峰海拔1951.4米，最低点三窑乡沙腰河村南沁河出界处380米。
　　全县境内山峦起伏，奇峰叠嶂，沟壑纵横，河流交织。地势由西南向东北倾斜，南北部高而中间低，构成了全县高中山区、中山区、低山区、丘陵区和河谷盆地区五大地貌单元。
　　全县土地总面积中，山地面积约1082.4平方公里，合162.4万亩，占总土地面积的55％，海拔1000——2000米之间；丘陵面积787.2平方公里，合118.1万亩，占总土地面积的40％，海拔700——1000米之间；河谷平川面积98.4平方公里，合14.7万亩，占总土地面积的5％，海拔600米左右。全县耕地面积2002年底为56.0865万亩，比1979年减少7.9479万亩，比新中国成立初减少12.4747万亩。牧坡草地面积32.97万亩，森林面积121万亩，森林覆盖率为36％。