竹山鎮位於南投縣西南端，是阿里山北稜延伸而成，因此呈南高北低。面積共247.433平方公里，其中83%為山嶺，東西長約18.5公里，南北長約23公里，形狀猶如一只長統馬靴。
全鎮最高點是2288公尺的鹿屈山，最低位置是濁水溪香員腳沙洲，海拔高度為106公尺，落差達2172公尺。
鎮內最長的河川是清水溪的支流加走寮溪，全長22.5公里。
竹山鎮面積約與台中市相當。除了與縣內的鹿谷、集集、名間等三鄉鎮交界外，西側的下坪里於南投縣與彰化、雲林三縣邊界，最南端的大鞍里則擁有南投縣與雲林、嘉義等三縣市交界點。
