乡城县地处四川省西部青藏高原东南缘，为云贵高原向青藏高原过渡地带，位于横断山脉中北段，沙鲁里山系南端，地势由东北部向西南部逐渐降低。县境内最高点为北部的结略峰，海拔5336米，最低点为南部洞松乡仲达村附近的硕曲河谷，海拔2480米。全县主要为高原高山峡谷地貌，3条由北向南纵贯全境的主干河流硕曲河、玛依河、定曲河，将全县地貌分割为三谷四山六面坡。境内有36座5000米以上的高山雪峰。乡城属大陆性季风高原型气候，具有十分明显的地域性差异和垂直变化，昼夜温差大，雨量少而集中，干湿季分明，干燥度大等特点。县城位于硕曲河中游，气候温和，年平均气温10.8℃。最热月（7月）平均气温17.7℃，最冷月（1月）平均气温1.9℃，年积温3595.1℃；极端最高气温为32.3℃（1998年6月15日），极端最低气温为-11℃（1999年1月3日）。年均降水量501毫米，多集中于6月～9月，年均蒸发量2178毫米；光热资源丰富，年均日照为2137小时，年均无霜期147天。

全县有耕地3267公顷。其中：一年一熟地2278.6公顷，两年三熟地672.07公顷，一年两熟地326.33公顷，主要分布于海拔2500～3400米的河谷阶地内。耕地占全县总面积的0.5%，小麦、青稞、大麦生长良好，单产量高。此外，还有玉米、荞麦、马铃薯、圆根、油菜等农作物。经济林木有苹果、梨子、水蜜桃、李子、杏子、樱桃、柿子、石榴、葡萄、核桃、板栗、花椒等。全县牧业用地189860公顷(其中：草地面积178663公顷)，占总面积的37.85%。2016年年末牲畜存栏数119103头（只、匹），粮食总产量1.07万吨。

乡城动植物种类繁多。林业用地299881.9公顷，有杉树、松树、柏树、桦树、杨树等树种，活立木总蓄积2007.60万立方米。珍稀濒危植物有金铁锁、长苞冷杉、海菜花、延龄草等。名贵药材有虫草、贝母、黄芪、秦艽、雪莲花、红景天、雪山一枝蒿等。松茸和野生食用菌产量大，质量好，境内12个乡（镇）均有分布，年产松茸400吨左右。乡城以松茸为龙头的土特产品远销国内外，素有“中国松茸之乡”的称誉。属国家级保护动物的有54种，其中：一、二级保护动物有53种。常见鸟类有野鸽、鹦鹉、秃鹫、藏马鸡、松鸡、乌鸦、大杜鹃、小云雀、画眉等数十种。野生鱼类有裂腹鱼、土鱼、裸鱼等。

乡城矿产资源丰富，现已查明的有锡、锌、钨、铝、锑、蛋白石、硫等矿源41处。乡城水域面积达2780公顷，境内河流水系发达，主要有硕曲河、玛依河、定曲河形成的三大流域，由北向南经得荣县境（其中硕曲河部分河段流经云南香格里拉县境）汇合后流入金沙江。县境内有一级支流21条，有大小不等的高原湖泊（海子）44个，有天然温泉11处。年水总流量34.3亿立方米，水力资源理论蕴藏量128万千瓦，可开发利用102万千瓦。