茅台镇位于仁怀市城西13公里处的赤水河东岸，处于东经106度22分，北纬27度51分，依山近水，坐落在寒婆岭下，马鞍山斜坡上。

茅台镇地处赤水河谷地带，地势低凹。赤水河周围的大娄山海拔在1000米以上，在茅台河谷一带仅400多米。茅台镇的地层由沉积岩组成，为紫红色砾岩、细砂岩夹红色含砾土岩。茅台镇地质地貌构造，主要是侏罗白垩系紫色砂页岩、砾岩，形成时间已超过7000年，受海拔高度和岩石风化后成土母质的影响，茅台地区紫色土广泛发育。土壤一般厚度50厘米，酸碱适度。

茅台镇冬暖、夏热、少雨，年均17、4摄氏度，夏季最高温度达40摄氏度，炎热季节达半年之久。冬季无霜期长，温差小，年均无霜期多达359天。而年降雨量仅800到900毫米。日照时间年可达1400小时。风速小、冬暖、夏热、少雨、少风的特殊小气候有利于酿造茅台酒微生物的栖息和繁殖。