京都府のほぼ中央部にあたる丹波高原の由良川水系上流部に位置し、東は南丹市に、西は福知山市に、北は綾部市に、南は南丹市および兵庫県篠山市に接しています。
丹波高原にあって、長老ケ岳(917m)のほか標高400mから600mの山々に囲まれ、南側の山地は分水れいの一部を成しています。
面積303.07平方キロメートルの農山村で、このうち約83%を森林が占め、この間を縫って耕地が広り、集落が点在しています。丹波地区では須知および蒲生を中心に商業店舗、住宅等がまとまった市街地が形成されており、瑞穂地区では橋爪、和田および大朴にかけて、和知地区では本庄で、それぞれ小規模な市街地があります。
古くから、都と丹後・山陰地方を結ぶ交通の要衝として栄え、現在も京都縦貫自動車道(京都丹波道路)やJR山陰本線をはじめ、国道9号、27号、173号などが交わり、京阪神など大都市圏へ1時間台で移動できるなど、比較的交通環境に恵まれた地域です。