八宿县地处东经96°23′—97°28′，北纬29°40′—31°01′。位于西藏东部，昌都地区中南部，东邻左贡、察雅县，南与察隅县接壤，西靠洛隆、波密县，北连昌都、类乌齐县。西南部有横断山脉，东北部有怒江。县政府所在地白马镇距昌都地区所在地昌都镇266公里，距拉萨861公里。县域东西最大距离112公里，南北最大距离150公里。土地总面积1.26万平方公里。

八宿县属三江流域高山峡谷地带，可分为3个自然区：高原大陆区位于东北部海拔较高地带；高山峡谷过渡区位于境内怒江流域其余为高山峡谷区。这里高山环绕，峡谷相间，地形复杂，江河交错，构成七山二水一分地的地形特点。最高海拔5971米。