自治州總面積達29459平方公里。山區面積佔總面積的83.7%，壩區面積佔16.3%。東西最大橫距達320多公里，南北最大縱距達270多公里。
大理白族自治州地處雲南省中部偏西，海拔2090米，東鄰楚雄州，南靠普洱市、臨滄市，西與保山市、怒江州相連，北接麗江市。
地跨東經98°52′～101°03′，北緯24°41′～26°42′之間，東巡洱海，西及點蒼山脈，轄大理市和祥雲、彌渡、賓川、永平、雲龍、洱源、鶴慶、劍川8個縣以及漾濞、巍山、南澗3個少數民族自治縣，是中國西南邊疆開發較早的地區之一。
地處低緯高原，四季溫差不大，乾溼季分明，以低緯高原季風氣候爲主，境內以蝴蝶泉、蒼山、洱海、大理古城、崇聖寺三塔等景點最有代表性。
