临县位于吕梁市西部，东依连枝山、汉高山与方山县毗连；南与离石区、柳林县接壤；西濒黄河与陕西佳县、吴堡相望，北与兴县为邻。县境南北长85公里，东西宽80公里，百里湫川纵贯其中，总面积2979平方公里。

临县属黄土丘陵沟壑区，地势由东北向西南倾斜，是吕梁山地向黄河峡谷的延续。地貌大致为：东北部土石山区，中部大面积黄土丘陵区，西部黄河沿岸丘陵基岩裸露区，湫河两岸中间河谷区。境内山峦起伏、墚峁连绵、沟壑纵横、地表支离破碎。全县共有大小山头9400余个，沟道3.3万余条，地貌比例大致是五山四沟一分平。

临县地处中纬度地区，属暖温带大陆性气候。受季风影响，一年内四季分明：春季干旱多风少雨，夏季炎热雨量集中，秋季较为温凉湿润，冬季寒冷干燥少雪。因地势特征，形成东北寒凉，西南热暖的明显气候差异，总的情况是：气候温和、热量丰富、光照充足、降雨较少，且在时空分配上极不平衡。自古道十年九旱，自然灾害频繁。