Tunceli, Doğu Anadolu Bölgesi’nin Yukarı Fırat havzasında yer alır ve coğrafi olarak, Güneyinde Elazığ, doğusunda Bingöl, kuzeyinde Erzincan kuzeydoğusunda Erzurum illeri ile çevrilidir.

Yüzölçümü 7.774 km2 olan Tunceli, deniz seviyesinden 1.050 metre yüksektedir. Tunceli, idari olarak, biri merkez ilçe olmak üzere 7 ilçe, 19 bucak ve 354 köyden oluşmaktadır.

Doğu Anadolu Bölgesi’nin engebeli jeomorfolojik yapısı Tunceli’de de görülmektedir. İl kuzeyden Munzur dağları ve Karasu çayı, doğudan Bingöl dağları ve Peri çayı, güneyden Keban Baraj gölü ve batıdan Fırat nehri ile çevrili bulunmakta, yüzölçümünün büyük bir bölümünü yüksek dağlar ve derin vadiler kaplamaktadır. Bu bakımdan arazinin çoğunluğu tarıma elverişli değildir. Tarıma elverişli alanlar ilin güneyinde yer almaktadır.

Tunceli doğal güzellikler bakımından zengindir. Yöre’de çok sayıda su kaynağı bulunmaktadır. Munzur, Pülümür, Peri ve Tahar çayları başlıca akarsulardır. Ovacık, Nazımiye ve Hozat ilçe sınırları içinde yer alan bölgeler yer yer meşe ormanlıkları ile kaplıdır. Diğer bölgelerde ise nispeten ormanlık saha azdır. Bunun yanı sıra bodur ağaçlıklarla, yabani kavak ve söğütlere sıkça rastlanır. İl alanının bitki örtüsünü büyük ölçüde step bitkileri, çayır bitkileri ve meşe ormanları oluşturur. Yüzölçümünün % 12,1'de dağlık ve taşlıktır.