武义县属于属浙江省金华市。武义县位于浙江省中部，金华市南部。东与永康市、缙云县接壤，东北与义乌市交界，南与丽水市相依，西南与松阳县毗连，西与遂昌县为邻，西北与正北分别与金华市婺城区、金东区相接，东西宽50千米，南北长59千米，境域面积1577.2平方千米。至杭州市区径距157千米，距金华市城区26.2千米。
武义地形西南高、东北低，南部、西部和北部三面环山，峰峦连绵。境内山脉属浙中山系，包括西南部来自遂昌县界的仙霞岭山脉，东南部来自缙云县界的括苍山脉，东北部来自义乌和永康的仙霞余脉的八素山脉。全县千米以上山峰有102座，西部西联乡的牛头山海拔1560.2米，为金华市的第一高峰。
境内最低处为北部履坦镇范村，海拔高度仅57米。中部丘陵蜿蜒起伏，其间樊岭--大庙岭东西向横贯县境中部，形成武义和宣平两个河谷盆地，并把县境内的水流分成钱塘江、瓯江两大水系。