五寨县地处晋西北黄土高原忻州西部，南北长81.5公里，东西宽19公里，总面积1347平方公里。东、东北与神池县紧邻，南、东南与宁武接壤，西、西南与岢岚县交界，北、西北与偏关、河曲县相接。五寨县位于吕梁山背斜西北翼，全县四面群山环抱，形成一道自然长城，南有芦芽山，东有东雪山、马蹄山，西南有西雪山。芦芽山，位于县城南25公里的经堂寺乡境内，海拔2736米，山脉呈东北西南走向，绵延百余里，是山西名山之一。荷叶坪山，属管涔山脉，芦芽山余支，位于县城南30公里处，海拔2783米，顶部有一长5000米，宽500米的平坦地块，形似荷叶，是一个天然牧场。境内有朱家川河、县川河、岚漪河三大水系和清涟河等主要支流。  

    五寨县属亚寒带大陆性气候。一年中多受季风影响，四季分明。冬季长而严寒，雨雪稀少；春季干旱，多风沙天气；夏无酷暑，雨量高度集中；秋季为时甚短，云清风清，天高气爽。

    由于地形多样，自然资源丰富，有丰富的水资源，年地表径流总量4425.6 万立方米，地下水储量7000多万吨，年允许开采量为3478.8万吨。地下水水质大都为重碳钙镁水，适用于饮用和灌溉。有种类繁多的野生植物资源，南部管涔山中有各种植物580多种，有落叶松、云杉、青、白油松等，还有灌木等植物群系，其中有沙棘面积8万亩，名贵药材麝香、鹿茸、牛黄、猪苓、党参、黄芪等120种，野生食用菌类18种，有20多种兽类野生动物，120多种野禽，其中褐马鸡是动物世界中的珍禽，属国家一类保护动物。境内草地牧坡广阔，有亚高山草甸类草场、丛草地类草场、灌木草丛类草场和山地干草原类草场共四大类，这些天然牧坡合计50万亩。

    五寨县境内铁路、公路交错，四通八达。宁（武）岢（岚）铁路和神（池）河（曲）铁路与店（儿上）临（县）公路平行横穿全境，国道209公路纵贯南北，油路面公路113公里，土路面公路149公里。

    五寨的文物古迹有芦芽山、南峰台、五王城、武州城遗址、开平王墓、三盆的牌楼，县城的沙石牌楼等十余处，其中芦芽山最为可观。山上昔建寺刹颇多，现尚存峰腰云际寺和峰巅太子殿两处。