楚雄州地处康滇地轴南段的偏西一方，跨东经100o43′～102o30′，北纬24o13′～26o30′之间，属云贵高原西部，滇中高原的主体部位。东靠昆明，西接大理白族自治州，南连思茅地区和玉溪，北临四川省攀枝花和凉山彝族自治州，西北隔金沙江与丽江地区相望。州境地势大致由西北向东南倾斜，东西最大横距175公里，南北最大纵距247.5公里。境内多山，山地面积占总面积的90%以上，其间山峦叠嶂，诸峰环拱，谷地错落，溪河纵横，素有"九分山水一分坝"之称。乌蒙山虎踞东部，哀牢山盘亘西南，百草岭雄峙西北，构成三山鼎立之势；金沙江、元江两大水系以州境中部为分水岭各奔南北，形成二水分流之态。州境最高点为大姚县白草岭主峰帽台山，海拔3657米；最低点在双柏县南端的三江口,海拔556米。州府所在地鹿城海拔1773米，大致为全州坝区的一般海拔高度。在群山环抱之间，有104个面积在1平方公里以上的盆地（坝子）星罗棋布，形成州内一个个规模不同、独具特色的经济、文化区域。