张家界市位于武陵山脉腹地之中。全国著名的自然保护区与驰名中外的佛教圣地梵净山便是它的主峰。武陵山脉由梵净山分支进入湘西与鄂西，然后又分三支：北支由湖北省的来凤县与湖南省的龙山县进入历山、桂英山与青龙山；中支则进入澧水以北的天星山、朝天山、金龙山与白云山；南支进入石柱山、羊峰山、天门山、大龙山与天台山。这三支山脉经过市辖两区、两县后，其走向由西向东，由慈利、石门向洞庭湖沉没并自然消失。所以，张家界市的东北部实际上是处在山峰与湖区的交接处（或叫接合部）。
张家界的气候适中，地处北中纬度，属中亚热带山原型季风湿润气候。因此，雨量丰沛（历年平均降水量为1400毫米），阳光充足，无霜期长，严寒期短，年平均气温16℃ 左右。夏季最热月气温27℃ ，冬季最冷月平均气温为4.3 ℃（以1月最冷，极端气温在零度左右到4℃ ）。这样的气候，不仅适合动物的繁衍与植物的生长，更适合观光旅游由于张家界市地处武陵山脉腹地，东临鱼米之乡八百里洞庭湖，西频湘、鄂、川、黔四省边界地区，所以历史上就是著名的物资集散地，据地方志书记载，早在明代，这里就商贾云集的地方，不仅周边贸易发达，同时，还有来自福建、浙江、江苏、广东等地的客商到这里经商办企业。今天，这里的公路，铁路四通八达，民航也已开通可以肯定，一个朝气蓬勃，现代化的旅游新城正以她的崭新面貌崛起在世人面前！
