神农架位于湖北西部边陲，东与湖北省宝康县接壤，西与重庆市巫山县毗邻；南依兴山、巴东而濒三峡，北依房县、竹山且近武当。总面积约3000平方公里。神农架既是一个风景区，又是一个行政区。神农架林区面积3250公里。

神农架山脉是从秦巴山脉东端起，自西南向东北延伸。地貌具有山川交错、脊岭连绵、高低悬殊的特征。境内最高海拔3105、4米，最低海拔398米，随海拔增高，依次迭现暖温带、中温带、寒温带多种气候类型。在区内形成了立体景观带。

独特的地理环境和立体小气候，使神农架成为中国南北植物种类的过渡区域和众多动物繁衍生息的交叉地带。