鄂温克族自治旗位于呼伦贝尔市境中南部,大兴安岭西侧。东邻牙克石市,南与扎兰屯市和兴安盟阿尔山市接壤,西与新巴尔虎左旗毗连,北与海拉尔区、陈巴尔虎旗交界。南北长约189.5公里,东西宽约173.25公里,面积19111平方公里。
鄂温克族自治旗地处大兴安岭西侧,地势由东向西北倾斜。东南部为中低山地貌组合,中部为低山丘陵组合,西部属呼伦贝尔高平原的一部分。旗地域处中高纬度,属中温带大陆性气候,冬季漫长寒冷,夏季温和短促,降水量较集中。春秋两季气候变化剧烈,降水少,大风多,气温年日较差大。无霜期短,光照充足。旗地域属额尔古纳河水域、海拉尔河水系。最大的河流是伊敏河,河长359.4公里,有258条大小河溪汇入伊敏河。全境湖泊泡泉星罗棋布,全旗土壤植被可分针叶林、棕色泰加林土地带森林草原与草甸化草原黑钙土地带和干草原栗钙土地带。主要树种有落叶松、樟子松、白桦、山杨、柳树、榆树等,林下和山间谷地生长着茂密的灌木丛,草甸植被旺盛,水源充足,为富绕的森林草原。