桦甸市位于吉林省东南部,地处龙岗山脉北侧，第二松花江上游，东界敦化，南临靖宇、抚松、辉南，西接磐石，北与永吉、蛟河毗邻。幅员面积6624平方公里，东西长119.4公里，南北宽101.7公里，是吉林省幅员面积较大的县（市）之一。绝对地理位置为东经126°16′―127°45′，北纬42°34′―43°29′。
桦甸地处长白山区向松辽平原过渡的前缘，地势两翼高，中间低，东南和西北向中部倾斜，全市大小山峰共119座，其中海拔1000米以上的山峰有14座，最高山为北部与永吉交界的南娄山，海拔1405米，最低处为东北部桦树林子乡松花湖沿岸，海拔仅为249米，相对高差1155米。松花江、辉发河纵贯全境，全境明显地分为山地、低山丘陵、沟川沟谷平地三部分，总的地貌特征为“八山一水一分田”。
桦甸市地处北温带大陆性季风气候区，一年四季明显。春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季秋高气爽，冬季严寒漫长。年平均气温3.9℃，最热在7月份，极端最高气温出现在1972年，为36.3℃；最冷出现在1月份，极端最低温度出现在1970年，为零下45℃。10℃以上活动积温多年平均2731℃，日照多年平均为2379小时，日照率为54%。年平均降水748.1毫米，且多集中在7至8月份。初霜多在9月下旬，山区9月上旬即可见霜，终霜期一般在5月中旬，山区有时延迟到5月末或6月初。无霜期一般在125天左右，山区110天左右。一年之中降雪长达6个月，最大冻土深度197厘米。总的气候条件基本适合各种早中熟农作物生长发育。