神農架林區位于湖北省西部邊陲，東與湖北省襄陽市保康縣接壤，西與重慶市巫山縣毗鄰，南依興山、巴東而瀕三峽，北倚十堰市房縣、竹山且近武當，地跨東經109°56′～110°58′，北緯31°15′～31°75′，總面積3253平方公里，坐擁聯合國“世界地質公園”，轄6鎮2鄉和1個國家級自然保護區、1個國有森工企業林業管理局、1個國家濕地公園（均為正處級），林地占85%以上。神農架1970年經國務院批準建制，直屬湖北省管轄，是中國唯一以“林區”命名的行政區。神農架現在雖然直屬湖北省管轄，但是離十堰市房縣的野人谷很近。旅游的話可以到十堰更方便，十堰現在大力推廣武當山，神農架的旅游路線，建造有武當山機場和十堰動車高鐵站交通十分方便。遠古時期，神農架林區還是一片汪洋大海，經燕山和喜馬拉雅運動逐漸提升成為多級陸地，并形成了神農架群和馬槽園群等具有鮮明地方特色的地層。神農架位于我國地勢第二階梯的東部邊緣，由大巴山脈東延的余脈組成中高山地貌，區內山體高大，由西南向東北逐漸降低。神農架平均海拔1700米。山峰多在1500米以上，其中海拔3000米以上的山峰有6座，海拔2500米以上山峰20多座，醉高峰神農頂海拔3105.4米，成為華中第一峰，神農架因此有“華中屋脊”之稱。西南部的石柱河海拔僅398米，為境內醉低點，相對高差達2708.2米。
神農架是長江和漢水的分水嶺，境內有香溪河、沿渡河、南河和堵河 4個水系。由于該地區位于中緯度北亞熱帶季風區，氣溫偏涼而且多雨，海拔每上升100米，季節相差3--4天。由于一年四季受到濕熱的東南季風和干冷的大陸高壓的交替影響，以及高山森林對熱量、降水的調節，形成夏無酷熱、冬無嚴寒的宜人氣候。當南方城市夏季普遍是高溫時，神農架卻是一片清涼世界。
神農架自然保護區位于湖北省西部，神農架林區的西南部，地理位置為東經110°03′05″～110°33′50″，北緯31°21′20″～31°36′20″，地處湖北省、重慶市交界的長江、漢水之間，周邊與神農架林區、房縣、興山縣、巴東縣、竹山縣和重慶市的巫溪縣接壤。全區土地總面積105.28萬畝，分東西兩片，東片以老君山為中心，面積15.7 萬畝，西片以大、小神農架為中心，面積89.58萬畝。