墨江县地处云贵高原西南边缘，横断山系纵谷区东南段，东经108°08′--102°04′、北纬22°52′--23°59′之间，东与元江、红河两县接壤，西与普洱隔江相望，南邻江城，北靠新平，东南接绿春，西北边接镇沅，南北长136公里，东西宽76公里，北回归线从县城穿过，是我国四座"回归城"之一。
墨江县四季温和，常年光照充足，属亚热带气候类型，全年平均气温为18.3℃，全年降雨量平均为1338毫米。最高海拔2278米，最低海拔440米，温差大，是典型的立体气候。
国道213线和楚勐公路交汇于墨江，国际大通道昆曼高速公路穿城而过，是西双版纳和思茅市通往省会的必经之路。墨江距昆明273公里，距思茅162公里。