Phía đông giáp huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang, phía nam giáp huyện Lục Yên tỉnh Yên Bái, phía tây giáp với huyện Quang Bình và phía bắc giáp với huyện Vị Xuyên cùng tỉnh Hà Giang. Địa hình phần lớn là đồi núi đá vôi xen kẽ với những dải đồng bằng. Có sông Lô và sông Con chảy qua.

Huyện Bắc Quang có địa hình địa mạo tương đối phức tạp so với địa hình của tỉnh Hà Giang nói chung có thết chia thành 3 dạng địa hình chính như sau.

Địa hình, địa mạo- Địa hình núi cao trung bình: tập trung nhiều ở xã Tân Lập, Liên Hiệp, Đức Xuân với độ cao từ 700 m đến 1.500 m có độ dốc trên 250, chủ yếu là đá Granit, đá vôi và phiến thạch mica.

- Địa hình đồi núi thấp: Có độ cao từ 100 m đến 700 m, phân bố ở tất cả các xã, địa hình đồi bát úp, lượn sóng thuận lợi cho phát triển các lợi cây công nghiệp dài ngày và cây ăn quả.

- Địa hình thung lũng: Gồm các dải đất bằng thoải, lượn sóng ven sông lô, sông con và suối sảo. Đìa hình khá bằng phẳng có điều kiện giữ nước và tưới nước trên hầu hết diện tích đất đã được khai thác trồng lúa và hoa màu.

Khí hậuKhí hậu nhiệt đới nóng ẩm, chia thành 4 mùa rõ rệt, nhiệt độ trung bình khoảng 22,5 đến 230C. Lượng mưa trung bình khoảng 4.665 – 5.000 mm/năm, Bắc Quang là một trong những vùng có số ngày mưa nhiều nhất ở Việt Nam, khoảng từ 180 đến 200 ngày/năm. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 hàng năm, lượng mưa chiếm 90% tổng lượng mưa cả năm. Tài nguyên rừng, thảm thực vật

Bắc Quang có tài nguyên rừng rất lớn tính cả diện tích đất đồi núi chưa sử dụng có khả năng sử dụng vào mục đích lâm nghiệp thì huyện có khoảng 85.200 ha, chiếm 78% diện tích tự nhiên. Trong đó rừng sản xuất 57.694,73 ha chiếm 72,93%, chủ yếu là rừng trồng cây lâm nghiệp như nguyên liệu giấy, rừng phòng hộ 21.410,2 ha, chiếm 27% tổng diện tích đất lâm nghiệp.

- Nhóm đất phù xa (Fluvíols) chiếm 4 % tổng diện tích tự nhiên, Lân và kali tổng số trung bình rễ tiêu ở mức nghèo, đây là loại đất phù hợp với loại cây trồng ngắn ngày đặc biệt là cây lương thực.

- Nhóm Gley: có diện tích chiếm khoảng 2,4 % địa hình thấp trũng, đất có phản ứng chua, khó thoát nước, nhóm đất này chủ yếu là trồng lúa nước, đất thường chặt, bí, quá trình khử mạnh hơn quá trình ôxy hoá.

- Nhóm than bùn: nhóm: Nhóm đất này có diện tích (36 ha) tập trung tại xã Vô Điếm.có hàm lượng mùn, đạm, và lân tổng số rất cao.

- Nhóm đất xám: Diện tích đất này chiếm tỷ lệ cao 90,8% phân bổ khắp trên địa bàn toàn huyện.

Nhóm đất đỏ: chiếm 0,3% chủ yếu ở xã Vĩnh Phúc, Đồng Yên, Liên Hiệp.

Huyện Bắc Quang có diện tích 1.104,01 km2, dân số là 125.700 người.[1] Các dân tộc sinh sống chủ yếu: Tày, Nùng, Kinh, Sao, Cao Lan, Sán Chỉ...