淳安县位于浙江省西部,地处北纬29°11′~30°02′,东经118°20′~119°20′。
淳安县北接临安,东邻桐庐、建德,南连常山、衢县,西南与开化接壤,西与安徽休宁、歙县毗连。全境东西长96.80公里,南北宽94.40公里,面积4427平方公里,占全省总面积4.35%,是浙江省面积最大的县。距杭州市区151公里。 淳安县各河流统属钱塘江水系。境内溪河纵横、流向复杂、水系呈羽状。淳安县境内的主要河流有新安江以及新安江的两个支流—遂安港、东源港。新安江,又名徽港,1985年浙江省钱塘江河源河口调查考察确认,新安江全长373公里,境内长82.69公里,主要支流有桐溪、六都源、鸠坑源、梓桐源、云源港、清平源和商家源;东原港又名进贤溪、富强溪,今流长40.90公里。主要支流有十八都源,潭头源和琅洞源;遂安港,全长80余公里,主要支流有武强溪,凤林港、浪川溪、上梧五都源、上坊溪、丰家溪、龙泉溪和龙川溪。
最大的湖泊为千岛湖,为一人工湖泊。新安江全长293公里,淳安境内68公里。 属中亚热带季风气候,温暖湿润,雨量充沛,四季分明。
1961年至1980年间,淳安县年平均温度为17摄氏度,1月份平均温度5.0摄氏度,7月平均温度28.9摄氏度。年平均降雨量1430毫米,年平均日照时数为1951小时。