南丹市は、京都府のほぼ中央部に位置し、北は福井県と滋賀県、南は兵庫県と大阪府、西は綾部市、京丹波町、東は京都市、亀岡市に隣接する面積616.40平方キロメートル（京都府の13.4パーセント）のまちです。 地勢については、緑豊かな自然に恵まれた地域で、大半を丹波山地が占め、北部を由良川が、中・南部を淀川水系の桂川（大堰川）が流れ、その間にいくつかの山間盆地が形成され、南部は亀岡盆地につながっています。 年平均気温は、13度前後で、山陰内陸性気候となっています。 道路基盤は、北部に国道162号、南部に国道9号、国道477号、国道372号、京都縦貫自動車道が走っており、域内を走る各府道が国道へのアクセス道路となっています。また、鉄道は南東の京都市から北西にかけてＪＲ山陰本線が走っており、京都市などの通勤圏にあり、さらにＪＲ山陰本線京都・園部間の完全複線化も実施されました。