方位面积：永顺县位于湖南省的西部，湘西土家族苗族自治州北部。东邻张家界市境，西接龙山县、保靖县境，北枕桑植县境，南临古丈县境，东南同怀化地区沅陵县境毗连。地理坐标介于东经109。35、至110。23、、北纬28。42、至29。27、之间,是我国东部丘陵山地常绿阔叶林向西部高山高原暗针叶林转变的过度带，为云贵高原、鄂西山地黄壤岩溶山原的东缘。从东沿的锅锅姥蜂至西沿的万云山顶，宽78公里；南面自枝柳铁路罗依溪酉水大桥头至北面喇叭界，长81公里。全县总面积3810.6325平方公里(571.5949万亩)，为湖南省面积的1.8，为湘西自治州面积的17.6。
地貌特征：县内常态地貌(浸蚀流水地貌)和岩溶地貌同时发育，河流侵蚀切割强烈，地青破碎，起伏大, 呈山地、山原、丘陵、岗地及向斜谷地等多种类型。水平方向由西北部砂页岩侵蚀构造山地谷地到中部碳酸岩溶蚀构造山原山地，再到东南部变质岩侵蚀构造中山山地，具有岭谷相间，平行排列和明显的水平地域分异规律；在垂直方向上，随地势增高，由现代河床、溪谷平原到岗地、丘陵再到山地山原，具有多层性和成层分布的规律。境内崇山峻岭，永龙山呈弧形雄居县境西北，人头山蜿蜒东南，其间普岸山、万福山、蟠龙山、四方界、羊峰山、方石岩等山脉曲绕相连，组成斜"S"型，地势依此向东北部澧水和南部酉水梯级下降，构成了不对称"鞍状"的地貌形态。境内山峦叠嶂，溪谷纵横，最高羊峰山海拔为1437.9米，最低小溪鲤鱼坪的明溪海拔为162.6米，高低相差1275.3米，地势比降为44.6%。
气候特征：全县属中亚热带山地湿润气候，四季分明，热量较足，雨量充沛，水热同步，温暖湿润；夏无酷暑，冬少严寒，垂直差异悬殊，立体气候特征明显，小气候效应显著。
水文水系：永顺县属沅、澧水系。沅水流域面积3019.82平方公里，占总面积的79.24%；澧水流域面积791.2平方公里，占总面积的20.76%。全县共有大小溪河330多条，流域面积大于10平方公里、干流长度大于5公里的河流70条，其中一级支流6条，二级支流16条，三级支流30条，四级支流13条，5级支流5条。全县河网密度为每平方公里0.29公里。
沅水水系
酉水：是沅水一级支流。干流自保靖至南渭流入县境，经列夕、王村至镇溪流出县境。在县境河长67.5公里。1979年凤滩水电站大坝建成后，"高峡出平湖"，水产丰富，有旅游之便。汇入的支流主要有猛洞河、牛路河、泗溪河、施溶河、朗溪河。
猛洞河：为酉水最大支流，源于桑植上河溪马鬃岭西麓和龙山的分水岭。两源在两河口汇合后，自柳树坪由北向南流经29.5公里至吴家寨，与自南岸入口的首车河合流。再转向东南37.2公里至县城，与自北岸入口的连洞河合流。又转向正南流经30.4公里于那子溪，与由东入口的牛路河合流。向西南流经15公里至列夕新码头注入酉水。猛洞河全长158公里，经县境112.1公里，流域面积1732.4平方公里，河宽30-80米，多年平均流量28.73秒立方米，落差98米。
牛路河：为猛洞河最大支流，源于塔卧镇粟南溪以上的茅花界，流经塔卧、车坪、吊井岩、麻岔老司城、抚志在格洞入猛洞河。其上段名灵溪河、中段名施(司)河、下段名牛路河。全长88.9公里，流域面积895.3平方公里，河宽30-60米。沿河接纳了仓坪、三家田、颗砂、万福、大明、石堤、羊峰等乡溪流，多年平均流量22.264秒立方米。
泗溪河：源于西歧乡陈家寨村透底沟，县境内长36.4公里，流域面积272.6平方公里，河宽20-40米，其中段称乜车河，流经和平、泽家、柏杨乡入酉水，多年平均流量3.196秒立方米。
施溶河(俗称溪河)：源于朗溪乡云盘村，经回龙、长官、游溶溪入酉水。全长40.8公里，流域面积297.2平方公里，河宽20-40米，多年平均流量5.204秒立方米。
朗溪河：源于朗溪乡朗溪村，流至沅陵明溪口入酉水。境内长33公里，流域面积270.6平方公里，河宽10-20米，多年平均流量7.36秒立方米。
澧水水系
杉木河：为湖南省四大水系之一的澧水的南源。发源于县内万福山北麓，流经万坪、杉木、毛坝等乡镇，在桑植与永顺边界新村纳官坝、田谷河待溪河水，流经桑植两河口与澧水中源汇合。县境干流全长38.8公里，流域面积227.83平方公里，多年平均流量6.71秒立方米。属季节河。
万民岗河：源于五伦，横贯万民乡全境，长19.4公里，流域面积95.12平方公里，向东北入澧水南源，多年平均流量3.24秒立方米。
砂坝河：源于蟠龙洞，流经官坝乡田谷垭出境入澧水南源。全长13.8公里。流域面积53.63平方公里，河宽20-30米，多年平均流量1.66秒立方米。
桃子溪河：源于亚子溪，由南向北入澧水干流，境内长8公里，流域面积37平方公里，河宽30-40米，多年平均流量1.15秒立方米。
贺虎溪：发源于青坪乡桂竹村，经润雅入澧水干流，境内长24.9公里，流域面积172平方公里，河宽30-50米，多年平均流量4.624秒立方米。
永茂河：源于永茂镇的大溪湾，注入澧水，全长14.2公里，流域面积81.37平方公里，河宽20-30米，多年平均流量2.129秒立方米。