寿阳地处山西东部，居潇河中上游，地理坐标位于东经112度46分至113度28分，北纬37度32分至38度5分。
寿阳县境内四面环山，中间丘陵起伏，沟壑纵横,是山间盆地。整个地形由东北向西南逐渐倾斜，一般海拔在1100米以上，最高峰为北部的大威山，海拔1714米。其他山峰：东有虎神庙岩；南有大塔山、圣山；北有牛金山、方山；西北部有罕山等，海拔均在1400米以上。主要河流有潇河、白马河、人字河等，均属汾河水系。此外还有向阳河，属海河水系。
寿阳县气候较为寒冷，年均气温7.3℃左右，一月-9℃至-10℃，七月 22℃上下。年降雨量400毫米，霜冻期为九月中旬至次年四月中旬，无霜期120天。
