Denizden yüksekliği 560 metre, yüzölçümü 2327 kilometrekaredir. İlçede kara iklimi hüküm sürer. İlçenin en büyük akarsuyu Çoruh Nehri’dir. Bunu Barhal ve Tortum Çayları takip eder. Çoruh Vadisinin uzunluğu Yusufeli sınırlarında 100 km.’dir. Bölge arazisi Altıparmak sıradağlarından, kuzeyden batıya uzanmış şekliyle belirginleşir. Ayrıca Gâvur Dağları’nın silsilesi, Aradağ’ı ve Karadağ’ı meydana getirmektedir. Yüksekliği 3428 metre olan Mersis kayalığı, 3515 metre yüksekliğindeki Demirdağ ile 3537 metre yüksekliğindeki Güngörmez dağı ilçenin başlıca yüksek rakımlı dağlarıdır. İlçe alanında verimli ve verimsiz olmak üzere toplam 224.771 hektarlık bölüm ormanlarla kaplıdır. Ağaç türü olarak Çam, Ladin, Köknar, Karaağaç, Meşe ve Yabanı Kavak cinsleri mevcuttur.