广水市位于湖北省北部偏东，桐柏山脉东支南麓，大别山脉西端，地跨东经113°31′—114°07′北纬31°23′—32°05′。地势北高南低，北部最高的大贵山主峰海拔907.80米，西南部最低处平林河床海拔37米。市境群山环峙，北扼雄关险隘，东西居铁路要冲，绾毂南北，控制随枣，“系全楚襟喉之处，自古用兵之地”。境内武胜关、平靖关、黄土关三关鼎峙，历来为兵家重地、商旅要途。全市总面积2647平方公里。市区位于广水市腹地，距省会北京176公里。广水市属北亚热带气候,北部山区地形复杂,具有小气候的特点。年平均气温15.5℃。年均降水990毫米。河流沿山脉走向,共有大小河流337条,总长2423公里。较大河流有广水河、应山河、水、蓼水、余店河、龙泉河、小河、飞沙河共8条，前6条属长江流域,后2条属淮河流域。在总面积中，山、水、田的大体比例是六山一水两分田。由于境内多山，河溪交错，库塘密布，有较好的生态环境，农作物适宜种植稻、麦、棉、油料、豆类、大蒜和烟叶。林木350多种,主要树种有松、栎和杉木。国家列为保护的珍贵树种有香果树、银杏、牛鼻栓、白玉兰、三尖杉等。宜牧草埸224万亩，野生牧草300多种。药材600多种,桔梗、蜈蚣为著名药材。野生动物100余种。常见鱼类40多种。已发现矿产22种,构成工业矿床的矿产有钇、磷、萤石、白云岩、瓷石共5种,钇矿为本县之优势矿产，有大型矿床3处。