Yên Thủy là huyện cực nam của tỉnh Hòa Bình, có địa vị trí địa lý:

• Phía đông giáp huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình và huyện Lạc Thủy
• Phía tây giáp huyện Lạc Sơn
• Phía nam giáp huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình
• Phía bắc giáp huyện Kim Bôi.

Huyện Yên Thủy có diện tích 282,1 km², dân số năm 2003 là 103.780 người, trong đó phần lớn là người Mường. Mật độ dân số đạt 381 người/km².

Huyện có độ cao trung bình 24 m so vơi mặt nước nước biển. Chiều dài trung bình là 26 km, chiều rộng trung bình là 12 km, phân thành 3 vùng sản xuất chuyên canh. Một phần vườn quốc gia Cúc Phương nằm trên địa bàn huyện.

Ngoài ra, huyện có một số tài nguyên khoáng sản như: than đá chất lượng cao ở các xã (Lạc Sỹ, Lạc Lương, Bảo Hiệu, Đoàn Kết, Ngọc Lương, Hữu Lợi) và dạng sa khoáng, mỏ đất sét ở vùng 2, các mỏ đá vôi dùng trong sản xuất xi măng, đá xây dựng, nước khoáng Ngọc Lương... nhưng chưa được khai thác đầu tư nhiều so với tiềm năng hiện có.