元阳县位于云南省南部,哀牢山脉南段,红河南岸,东经102°27′~103°13′,北纬22°49′~23°19′之间。东接金平县,南邻绿春县,西与红河县毗邻,北与建水县、个旧市隔红河相望,东西最大横距74千米,南北最大纵距55千米,元阳县国土面积2189.88平方千米。县城南沙距省会昆明284千米,距州府蒙自71千米。
元阳县地处低纬度高海拔地区,境内层峦叠嶂,沟壑纵横,山地连绵,无一平川。最低海拔144米,最高海拔2939.6米,海拔差异明显。境内地势由西北向东南倾斜,红河、藤条江两干流自西向东逶迤而下,地貌呈中部突起,两侧低下,地形呈“V”形发育。