太白县地处于秦岭腹地，因秦岭主峰太白山在境内而得名。地形由北及南，北仰南缓，太白山居中东西展布隆起，形成中高、南北较低之地形大势，最高处海拔3767米。而黄柏塬二郎坝的小盆地，则稻田成片，水牛成群，素有“小江南”之称，还被誉为了“秦岭里的九寨沟”。
整个县域地下矿产资源十分丰富，其中黄金储量位列陕西第二。横跨黄河、长江两大流域，水资源蕴含量很大，地热资源极多。有种子植物121科、640属、1500余种，鸟类192种，隶属13目，37科；兽类62种，隶属5目，22科；昆虫类1435种，隶属19目，99科。2018年，获选中国最美县域城市之一。
境内自然风光迤逦，历史文化景观较多，其中药王谷风景区由观音庙、药王石锅、药王洞、药王台、柴胡坪百药园等五大景区及外部农家乐服务区共20多个景点组成，相传为药王孙思邈在太白山的隐居研修之地；青峰山为佛教圣地，有常年不化的冰洞——大寒洞、紫阳洞、罗汉洞，还有舍身崖、南海观音法盘巨石、神仙桥、八宝石等景点，人文景观有石塔林、太子坟、公主墓、南天门、绣花楼等；青峰峡森林公园不仅景色优美，还开发了休闲度假、森林游憩、生态观光、攀岩探险、滑冰赏雪等多种旅游项目。
