资阳区位于东经110°43′02″至112°55′48″,北纬27°58′38″至29°31′42″,地处湘中偏北,镶资水尾闾,居洞庭南缘,面积572.4平方公里。辖区水陆交通便利。水路依资水、伴洞庭,可通江达海;陆路民国19年即有长(长沙)常(常德)公路(319国道)过境,1999年,长常高速经过辖区。
资阳生态优良,物产丰富。资阳属亚热带季风气候地区,四季分明,年平均气温16.9℃,森林覆盖率23%,是国家级生态建设示范区、国家洞庭湖湿地生态保护区,也是湖南省两个省级环境质量优良县区之一。辖区处雪峰山余脉和湘中丘陵向洞庭湖平原过渡地带,西部多为丘岗,东部为洞庭湖淤积平原,地势由西向东倾斜,最高峰位于新桥河镇廖园村羊牯寨,海拔226.2米,最低点位于张家塞乡金山村,海拔24.5米。境内淡水湖泊、生态湿地面积达20万亩,其中黄家湖总面积3万亩,是湖南省十大淡水湖之一,是国家级水利风景区、国家级湿地公园。