平山县地处河北省西部，太行山中段东麓。位于北纬38°09′～38°45′，东经113°31′～114°15′东与鹿泉区接壤，南与井陉县毗连，北与灵寿交界，辖区面积2648平方公里。县城距省会石家庄市30公里。
平山处在新华夏系太行山隆起带北东方位阜平隆起和井陉凹陷的过渡地带，地势自东向西北逐渐增高，海拔由最低点东水碾村120米，上升到最高点驼梁2281米，相对高差2161米。地貌属山地类型，有亚高山、中山、低山、丘陵、平原5个亚类，并兼有阶地、岗坡、谷地、凹地等到多种地貌类型。驼梁是河北省境内的第五高峰，为石家庄的制高点；海拔1000米以上的山峰还有天桂山、王母观山、瓦岔山、城墙梁山、饮牛池山、十里寨山、孤山、马鞍山、五岳山、猫寨尖山、香血寨山、红石垴山、马驮尖山、君铺岭山、林桃山等16座。
境内河流属海河流域子牙河水系。滹沱河横贯东西，两岸均系支流，其水势具有季节性，平时基流很少，甚至干枯、断流，汛期洪水暴发，河谷横溢。全县5平方公里以上河流79条，其中二级河流1条、三级河流19条、四级河流49条、五级河流10条。河流总长1315.6公里，汇水面积2199.7平方公里,河道纵坡比10～50%。滹沱河发源于山西省繁峙县孤山，盂县闫庄入平山，流经杨家桥、小觉、下槐、岗南、西大吾、两河等乡镇和岗南水库，流入黄壁庄水库，境内全长110公里，河床宽300～500米。支流有蒿田河、险溢河、文都河、古月河、郭苏河、温塘河、南甸河、甘秋河、冶河等，多为南北走向。全县河流年径流量约18亿立方米，结冰期70天左右。
平山县属暖温带半湿润季风大陆性气候。由于地势高差悬殊，立体气候明显，四季分明，光照充足，降水量时空分布不均，夏暑冬寒,温差较大。春季55天，夏季105天，秋季60天，冬季145天。春季少雨干旱，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季地冻天寒。年平均气温12.7℃。年极端高温40.8℃，年极端低温－16.4℃。1月份平均气温－3℃，7月份平均气温26℃。年平均风速2米/秒。年平均降水530～690毫米，7～8月份降水量最多，约占全年的65～70%。年平均太阳辐射总量131～136千卡/cm2,年日照时数2600～2750小时,日照百分率60%左右。农作物生长期170天，无霜期185天，县城周围最长约200天，驼梁附近最短不足100天。
