宮城県の北東部に位置し、北部は岩手県に、西部は栗原市に、南部は石巻市及び遠田郡に、東部は本吉郡に接しています。
地勢は、西部が丘陵地帯、東北部が山間地帯で、その間は広大で平坦肥沃な登米耕土を形成、県内有数の穀倉地帯となっており、宮城米「ササニシキ、ひとめぼれ」の主産地として有名な地域です。
河川は、迫川、夏川が圏域のほぼ中央を北西から東南に貫流し、圏域東側を北から南に流れる北上川と旧北上川を介して合流しており、農業用水や上水道の水源になっています。また、圏域北西部には白鳥、ガン等が飛来するラムサール条約湿地の伊豆沼・内沼、長沼並びに蕪栗沼、さらに南部には平筒沼があり、水の里としての様相を呈しています。