位置 柳林县位于山西省中 部西缘，吕梁山麓，黄河东岸，东与离石区、中阳县交界，南临石楼，北毗临县，西临黄河与陕西省吴堡、绥德、清涧县为邻。 介于东经110°39′45″~110°05′33″、北纬37°08′53″~37°37′28″之间。总面积1287.29（2011年）平方公里。以柳林县城为中心，正东至龙门垣乡贺家岭村东与中阳县接界处17.85公里，正南至张家圪台乡君君山村南与石楼县接界处31.75公里，正西至石西乡后河底村西黄河东岸24.4公里，南北长54.75公里。 地质 柳林县属河东凹陷的中段，地层特点是东部地层较老，向西逐渐较新。太古界地质主要分布于柳林县东部，约占全县面积5%；古生界主要分布于柳林县中部和东部，约占全县面积15%；中生界主要分布于西南部，约占全县10%；新生界约占全县面积70%。 构造位置为鄂尔多斯地区的东缘，吕梁山块隆与鄂尔多斯块接壤南北向构造带西侧。区内构造简单，其构造基本形成态总体上表现为由北向南西渐倾的单斜构造，地层以几度的倾角缓缓向西插入黄河底下，其间伴随有平缓的褶曲。 地貌 柳林县属西北黄土高原的丘陵沟壑区，其海拔高度随基岩倾斜方向由东向西递减。由于古生代的海拔变迁和中生代燕山运动，使吕梁山构造隆起，岩层西倾，黄河河道下切，形成了东北高西南底。覆盖在各种地貌上的第四纪黄土层，久经风雨流水的侵蚀剥蚀，被逐渐切割成梁峁起伏、沟壑纵横、山丘交错、支离破碎的复杂地貌单元。柳林县东北部的王老婆山，海拔1522米，西南部三交镇下塔村海拔607米。 山地区 柳林县东北部和三道梁一带，海拔1250-1522米。特点是具有多个高度不等的峰岭。山体主要由石灰岩组成，在长期的风化剥蚀和流水侵蚀作用下，水文发达下切强烈、多呈“V”型。 残塬区 本县属西北黄土高原最初形成的黄土地形原较平缓，单元面积大，外型也较完整。主要分布在龙门垣乡的东垣、西垣、中垣和石西乡的仿刘家垣、呼家垣以及高家沟乡的大成垣等地。龙花垣乡、成家庄镇辖镇和贾家垣乡辖境内也有零星塬地。全县残塬总面积共20809.6亩，海拔高度在900－1300米之间。 丘陵区 柳林县大部分乡镇均属此类地形。在漫长的地质发展过程中，由于内营力和外营力的相互作用，特别是流水的线蚀作用，境内除残存无数较大整块源地外，大部地区地段形成了墚峁和河谷相间的地貌单元。墚峁状丘陵多，孤立峁状丘陵少，沟谷与长墚相间分布大沟呈数枝状排列，小沟多如羽毛。柳林县有大小沟道15080条，其中长1公里以上的支沟道1040条。沟壑面积计99.9万亩，占县境总面积的50.2%。1公里以上的沟壑密度为1.79公里/平方公里。沟壑区海拔高度在610－1250米之间，相对高差200米以下。 河谷区 由于流水堆积作用，三川河、黄河和大黄沟两侧逐渐形成高低不等的河谷阶地、河漫滩、阶地、河曲洼地和河堤洼地。河漫滩、阶地主要是由于流水切割而成，河曲洼地和河堤洼地则是在人工改道、修筑河堤的作用下形成。柳林县内的河谷阶地面积微小。三川河两岸的河漫滩和阶地，呈现带状分布，川谷平均宽度263米。 气候 柳林县属暖温带大陆性季风气候区。受季风及地形等的影响，夏季短促，冬季温长。春季多风干旱；夏季炎热多雨；秋季降温快多霜冻；冬季寒冷干燥降水少。平均日照时间2449.5小时，年平均气温10.5℃,最冷日（一月份）平均气温为-5.7℃，极端最底温度-17℃，最热月（七月份）平均气温为24.4℃，极端最高温度36.8℃；平均降水量为472.3毫米，历年降水量最大值632毫米，历年降水量最小值为37.44毫米；无霜期平均为199天，无霜期最长年份227天（出现在1975年），最短平均为171天，出现在1976年。 由于受地形的影响，三川河地区全年风向频率最大的主导风向为东北东风，其次为西南西风。黄河沿岸地区又以北风为主导风。全境风向变化带有明显的季节性，春季多东风，夏季多南风，秋季多西风，冬季多北风。 水文 柳林县属于吕梁山区，为干旱半干旱的大陆性气候，多年平均降水量456.3mm，蒸发量1200mm，地表经流模数20-55mm，由东向西递增，年平均侵蚀模数8995T/km2，年侵蚀泥沙1158.6万T。 水文地质属于两种区域：黄土覆盖的低山丘陵区和松散物堆积的河平川区。丘陵剖面多为“二元结构”由上部的第四纪次生黄土、第三纪红土砾石层和下部的三迭纪、二迭纪、石碳纪和沉积岩层组成。大部面积为贫水区和极贫水区，贫水区面积1052.3km2，极贫水区222.11km2，较富水区仅13.6km2，占全县总面积的1.1%。