柳州位于于广西中部偏北，为湘桂、黔桂和枝柳铁路交汇处，地处东经108°32′～110°28′，北纬23°54′～26°03′之间，东与桂林市的龙胜县、永福县和荔浦县相连，西与河池市的环江县、罗城县和宜州市接壤，南与来宾市的金秀县、象州县、兴宾区和忻城县毗邻，北与湖南省的通道县，贵州省的黎平县、从江县交界。市区处柳江河中游，距离首府南宁约220公里。

    柳州主要以山地和丘陵地貌为主。山地丘陵面积占土地总面积的76.01%，其北部为云贵高原的东南缘，西北部处于九万大山区域，一般海拔在1000—1200米。东部、东南部为架桥岭---大瑶山，中部和东南部为岩溶地貌、丘陵和河谷平原。整个地势总体上是北部、东部高，中部、南部低。按地貌形态、海拔高度和切割深度，可分为中山、低山、丘陵和平原、岩溶地区。柳州境内山体主要有九万大山、摩天岭、大苗山架桥岭和大瑶山等，位于大苗山上的元宝山，海拔2081米，为境内最高峰，也是广西第三高峰。平原主要分布在融江—柳江、洛清江中下游河谷两岸，较大的平原有柳江平原、洛满平原、穿山平原、柳城（融水）平原和鹿寨平原。

    柳州土壤种类主要有红壤土、黄壤土、水稻土、石灰土、冲积土和紫色土等土类，其中以红壤和石灰土所占的比例较大。红壤主要分布在柳城、融安、融水、三江县境内，土质一般比较贫瘠，有机质含量低，普遍缺氮、磷、钾；石灰土以南部的柳江县分布最广；耕作性土壤以旱作土壤和水稻土为主，其中旱作土壤占50%以上。在海拔150—450米的低山丘陵区，属于沙页岩红壤土PH值呈酸性，土体较厚、粘性，有机质含量低；在海拔80—150米的缓丘及平原地区，广泛分布红壤土和水稻土，土层深厚，肥沃，旱地主要是红壤土，水稻土以淹育、潴育、潜育、盐渍型为主。

    柳州处于中亚热带向南亚热带过渡的气候带，夏长炎热，冬短不寒，雨量充沛，雨热同季，光、热、降雨等气候资源丰富。太阳辐射率总量多年平均为102.52千卡/平方厘米，年有效辐射量为49.71千卡/平方厘米，年日照时数多年平均值为1200--1635小时。垂直温差大于纬度温差，年温差大，日温差小，中、南部多年平均气温为20.5℃，北部山区年平均气温则在16.5℃之间，1月通常为一年之中最冷月，历年平均10.3℃，极端最低温度-5.8℃，7月通常最热，历年平均28.8℃，极端最高温度39.4℃。全年总积温＞492.4℃，高于5℃的有359—360天，有效积温＞453.5℃，≥10℃有290天，活动积温6688.2℃，≥15℃有236天，有效积温5879℃。无霜期约290—330天，年平均降雨量为1500--1600毫米左右，但全年降雨分配不均，多雨季节在5—8月。气温特点：北部山区地区气温稍低，湿润、无霜期短；南部地区气温较高，阳光充足，无霜期长。由于地域的差异性，天气灾害对农业收成影响较大，影响柳州市农业生产的气候因子主要是干旱、雨涝、低温等。

    柳江流域属珠江水系西江流域，柳江为境内最大河流。柳州市境内河流众多，径流丰富，主要河流有柳江、融江、贝江、洛清江、古宜河、沙埔河等。其中，柳江河多年平均径流量1280立方米/秒，多年平均径流总量404亿立方米；古宜河、都柳江每年径流量25.02亿立方米；融江河平均径流量180.37亿立方米；鹿寨县洛清江等河流年径量为25.33亿立方米；全市中小型水库344座，塘库1465座，总库容6.07亿立方米，有效库容3.73亿立方米；全市地下河流数量较多，集水面积较大，水资源相对比较丰富，有利于农业生产的发展。

    全市有高等302科1232属3278种，特有物种主要集中在九万大山，稀有植物有16种。亚热带常绿阔叶林带主要分布在融江流域和洛清江流域，为广西主要林区。主要农作物栽培品种有甘蔗、水稻、蔬菜、柑桔、油料作物、玉米、红薯、黄豆、香菇、木耳、梨、桃、李、柿、枇杷、番石榴、芭蕉、桑、药用作物等。境内还有两栖类、爬行类、兽类和昆虫等多种动物资源和野生资源。