玉溪市位于云南省中部，东北和北面接昆明市，东南和南面与红河州相邻，西南和西面连思茅地区，西北靠楚雄彝族自治州。市内地势西北高，东南低，地形复杂。山地、峡谷、高原、盆地交错分布。西部哀牢山是一巨大屏障，山峦连绵，谷壑纵横。东部和北部有一些较大的断层陷落盆地。元江河谷沿哀牢山脉东侧的元江断裂带切割较深，从江面到山顶高差达2000米以上，形成高山峡谷地带。哀牢山脉主峰大雪锅山海拔3137米，为市内最高点。南昏江与元江汇合处海拔328米，是市内最低点。

市政府驻地红塔区州城海拔1630米。市内河流分属珠江和红河两大水系。新平、易门、元江3县和峨山县的一部分属红河水系，集水面积共9981平方公里。红塔区和通海、华宁、澄江、江川4县及峨山县的一部分属珠江水系，集水面积5044平方公里。

市内有高原断陷湖泊抚仙湖、星云湖、杞麓湖和阳宗海。抚仙湖位于澄江、江川、华宁三县之间。湖形似葫芦，北宽而深，南窄而浅，中间细长如颈，南北长31.5公里，东西最宽11.5公里，最窄处3公里，湖岸线长90.6公里，湖面水位海拔1721米，面积212平方公里，容量185亿立方米，最大水深155米，平均水深87米，是云南最深的湖泊，也是我国第二深水湖，总蓄水量是滇池的12倍，洱海的6倍。

玉溪，因溪水如玉而得名，她像一块晶莹的碧玉，镶嵌在祖国的西南部。 这里是人民音乐家聂耳的故乡，是云烟之乡，花灯之乡。 这里的湖泊抚仙湖、星云湖、杞麓湖山水连绵，如明珠璀璨，巍巍哀牢山层峦叠嶂，云海茫茫，气象万千。原始森林里飞瀑流泉，浓荫蔽天。滚滚元江迂回如带，蜿蜒群山峻岭间……

这里是古滇国文化的发祥地，这里有“二十世纪最惊人的发现”澄江帽天山古生物化石群，有被评为“中国十大考古发现”的李家山青铜器……这里生活着彝、哈尼、傣、蒙古、回等多个少数民族，他们的节庆婚事，热烈欢快；他们的衣着服饰，靓丽精美；他们的歌声舞姿，热情奔放；他们的饮食佳肴，风味独特……

这里，有清澈的水，有神奇的山，山水相连。澄江色似碧醍醐，万顷烟波际绿芜；只少楼台相掩映，天然图画胜西湖。

全区地处云贵高原西缘，地势西北高、东南低，地形复杂，山地、峡谷、高原、盆地交错分布。西部的哀牢山在境内面积14660平方公里，主峰大雪锅山海拔3137米，为全区最高点。境内名胜古迹有抚仙湖、星云湖、杞麓湖、阳宗海4个高原湖泊，总面积298平方公里。

全市植被覆盖率40％，其中森林覆盖率26％，灌木林覆盖率为16％。主要植被类型有云南松林、湿性常绿阔叶林、半湿性常绿阔叶林、季风常绿阔叶林、苔藓常绿林、苔藓矮林、干热河谷稀树灌木草丛、暧性稀树灌木草丛、华山松林、思茅松林、以及高原湖泊水生植被和人工植被系统。在各种植被类型中，云南松林作为特有的优势地方种森林类型，是玉溪市森林林分的主体，占全市优势树种面积的70％，典型的风景林区已开辟为国家森林公园。

玉溪市的野生动物有500多种，包括兽类、鸟类、两栖爬行类、昆虫类等。在野生动物中有国家重点保护珍贵动物18种，其中一类保护动物有黑长臂猿、云豹、灰叶猴、绿孔雀。二类保护动物有毛冠鹿、斑羚、林麝、水鹿、大灵猫、小灵猫、金猫、短尾猕猴、穿山甲、金鸡、白鹇、红腹角雉、原鸡。