衡阳市位于湖南省南部，湘江中游，地处东径111°32′～113°17′，北纬26°07′～27°28′。东邻株洲市，南界郴州、零陵地区，西接邵阳市、娄底地区，北连湘潭市。境内山丘绵亘，地势平缓，从西南向东北部倾斜，大部分为海拔50米至200米之间的丘陵，最高处衡山海拔1289.8米。丘陵之间错落局部盆地，其中以衡阳盆地为最大。境内河流纵横，除湘江外，还有舂陵水、蒸水、耒水、米水、祁水、宜水、涓水等。
3.1.[土地资源] 衡阳市土地总面积为153.1万公顷，其中，耕地面积38.84万公顷，一等耕地占62%，二等耕地占25%，三等耕地占13%。林地76.53万公顷，约占全市土地总面积的50%。水域13万公顷，占土地总面积的8.49%。至1995年底，人均草地仅0.007公顷，林地0.11公顷，耕地由于各种建设用地急增，面积减少到31.83万公顷，人均仅0.048公顷。加上后备耕地资源以及可垦宜农荒地，人均耕地亦不足0.06公顷。
3.2.[地质] 衡阳市地处湘南，地层发育较全。自冷家群溪至第四系均有出露。其中以白垩纪及下第三纪所占面积最广，上、中、下三迭统及志留纪出露最少，总厚度近5万米，区内岩浆岩比较发达，有酸性、中酸性的侵入岩基、岩株及各类浅成岩脉，也有基性层状喷出岩等，以花岗岩类侵入体占主要地位，总面积达1418平方公里，占全市总面积的9.26%。
3.3[地貌] 衡阳市地貌轮廓为椭圆形盆地。盆地周围高度均在海拔300米以上，且多为超过海拔500米的低山，北、西、南三面有超过海拔1000米的中山。盆地中部广大地区多在海拔50—100米之间，舂陵河口以下的湘江谷地均在50米以下形成周高中低、南高北低的地势，导致衡阳盆地向心型树枝状辐聚式水系的形成。