玉溪市位於滇中。地勢西北高，東南低，地形複雜，山地、峽谷、高原、盆地交錯分佈。境內哀牢山脈呈西北——東南走向，有大雪鍋山、梁王山、魯甸山、磨豆山等。主峰大雪鍋山海拔3137米，為全區最高點；小河底河與元江幹流交彙處為全區最低點，海拔327米。河流分屬珠江和紅河兩大水系。紅河上源元江在本市流程165公里，支流有綠汁江、小河底河等；珠江上源南盤江在本市流程90公里，主要支流為曲江。湖泊有撫仙湖、星雲湖、杞麓湖、陽宗海。斷層陷落盆地多分佈於東部和北部，耕地面積在600萬平方米以上的盆地23個。

玉溪屬亞熱帶高原季風氣候，具有四季如春，幹濕分明，垂直變化明顯的特點。年平均氣溫15.5℃～ 23.7C之間，年降水量800毫米～98O毫米之間。

玉溪市因糧食高產，煙葉質地優良而享有“滇中糧倉”、“雲煙之鄉”美譽。“兩煙”（烤煙、捲煙）成為全市最大支柱產業，玉溪捲煙廠躍居亞洲最大的捲煙企業。

1995年末總人口 19O·6萬人，少數民族人口 60·1萬人，占總人口的31·5％，其中彝族37·2萬人，哈尼族9·8萬人，傣族6．7萬人。

玉溪市轄紅塔區、江川縣、澄江縣、通海縣、華甯縣、易門縣、峨山彝族自治縣、新平彝族傣族自治縣和元江哈尼族彝族傣族自治縣。