강원도 남부에 위치해 있으며 동쪽은 태백시, 북쪽은 정선군과 평창군, 서쪽은 횡성군과 원주시, 남쪽은 충청북도 제천시와 단양군 및 경상북도의 영주시, 봉화군 등과 접하고 있다. 면적은 1,127.42㎢ 이고, 총인구는 4만 864명(2006년 8월 기준)이다. 2읍 7면 57개 법정리로 이루어져 있고, 군청 소재지는 영월읍 하송리이다.
서북쪽은 차령산맥, 남동쪽은 태백산맥이 뻗어 있고, 최고봉은 백운산(해발 1,426m) 이며 영월읍은 최저구릉지대로 해발 200∼500m의 분지를 이룬다. 주위에 두위봉, 태화산, 운봉, 구룡산 등이 있다. 이들 산지 사이를 남한강의 지류인 주천강, 평창강 등이 심한 곡류를 이루면서 영월읍에서 남한강 본류인 동강과 합쳐진다.