楠西區位處臺南市東北端，烏山頭水庫東側，曾文溪上游東岸，新化丘陵北段，為阿里山山脈餘脈尾陵地帶。本區位於東經120度27分和120度34分、北緯23度7分和23度17分之間，海拔九十二公尺，東以中央山脈為界，毗鄰南北處，南接玉井區，西北連東山區、六甲區、大內區，北與嘉義縣大埔鄉為界，東北距新營區57公里，西南距台南市區42公里。面積109.6316平方公里。四界環山，中央為大武壟盆地，境內地形高低起伏頗大，山多平原少，地勢由東北向西南傾斜，為一典型之農業區。台三線貫穿全區，且為曾文水庫必經門戶。
境內有曾文水庫風景區、鹿陶洋江家古厝、梅嶺風景區，為山區重要之觀光景點。其產業文化極有特色，梅嶺以梅樹聞名，從梅山橋起可見梅林栽培，至二層坪最為壯觀，每年元旦前後為賞梅最佳時節，滿山遍野都是白色梅花，十分壯觀，梅嶺滿山花海有如雪海般，美不勝收。海拔600-800公尺，平均氣溫攝氏20-30度。