临沧市境内最高点为海拔3429米的永德大雪山，最低点为海拔450米的孟定清水河，相对高差达2979米。临沧市地处横断山系怒山山脉南延部分，属滇西纵谷区。全境重峦叠嶂，群峰纵横。地势中间高，四周低，并由东北向西南逐渐倾斜。
临沧市地处云南省西南部，北回归线横穿辖区南部，澜沧江、怒江流经辖区东、西两侧，东邻普洱市，北连大理州，西接保山市，西南与缅甸交界。
临沧市属亚热带低纬高原山地季风气候，地形地势复杂，是一个多种气候类型的地区。临沧市主要受印度洋暖湿气流和西南季风的影响，年平均气温为17.3℃，无霜期317-357天，年均降雨量920-1750毫米，年均日照1894.1-2261.6小时。具有光热资源充足、四季差异不明显、夏无酷暑、冬无严寒、干湿季分明、降水充沛、立体气候显著的特点。
临沧市河流分属怒江、澜沧江2大水系，集水面积大于1000平方千米的河流有7条，即罗闸河、小黑江、南汀河、南捧河、永康河、勐勐河和南滚河。
云南省临沧市区内海拔高度约为1700多米。
