米林县地处西藏自治区东南部，林芝市西南部，雅鲁藏布江中下游，念青唐古拉山脉与喜马拉雅山脉之间，东南部与墨脱县相连，西部与朗县相接，北部与林芝县、西北部与工布江达县毗邻，南部与隆子县相连。总面积为9471平方公里，地势西高东低，平均海拔3700米。属高原温带半湿润性季风气候，年均气温8.2℃，年降水量641毫米，日照充足。