留坝县地处秦岭南麓,褒河南北纵贯全县,自然环境十分复杂。地势西北高,东南低,山脉由西北向东南绵延,为典型侵蚀构造的中高山地形,海拔绝大部分为1000米以上,其紫柏山横亘西北部,海拔2610米,为全县最高的山峰。此外,境内因造山运动的影响,晚期岩石地层发生变形、抬升、切割,故河谷深切,多成峡谷和嶂谷。这些河谷由于受到大地形结构的控制,都在南北方向上表现出明显的带状地域分异,宽谷与窄(峡)谷交替出现,呈串珠状,较宽处多形成“坪”、“坝”。
本县纬度位置偏南,秦岭高峰对寒流具屏阻作用。因此,自然景观和气候、水文、土壤、生物等自然地理要素都具有北亚热带山地的垂直地带谱结构。县内除马道以南的谷地具亚热带特色外,大部分偏暖温带气候。如此复杂的自然环境,为留坝县大农业的发展和原料型加工提供了极其丰富的自然资源。
境内土地广阔,虽多为坡地,但土壤肥沃。特别是紫柏山、柴关岭、摩天岭、桅杆石、玉皇山等山地,属针阔叶混交林,气候温暖,雨量充沛,生物种类繁多,是中国南北各生物区系的交汇场所,即适合南方生物区系成分的一些物种繁衍,又能使北方生物区系成分的某些物种得以生存。1990年,本县林业调查,境内森林植被覆盖率达91%,且大部分为天然林。本县迄今仍是郁郁葱葱的北亚热带山地森林景观,原始森林尚存。尤其中高山区的红桦木林和冷杉林、栓皮栎林等天然更新良好,在历史演替过程中,处在相对稳定的阶段。紫柏山以及留坝大部山地,属棕壤、暗棕壤林特土产综合开发利用区和植被分区。
秦岭为中国动物区系分界线,具丰富的野生动物资源。留坝县以独特的自然条件,蕴藏着古北界和东洋界以及中国的特产动物。动物的繁衍昌盛,标志着大自然生态条件的质量,象征着自然生态平衡和人类道德的谐调。素称“自然宝库”和“生物种原储源地”的留坝县,是自然生态系的保护区,以保护珍稀物种为主,充分反映了留坝县人民对自然生态的管护水平。比如稀世之宝大熊猫、珍贵药用动物林麝、毛皮动物小麂、两栖类的大鲵,以及国家保护的一、二类野生动物如灵猫、青羊、羚羊、毛冠鹿、鬣羚、猞狸、血雉、水獭等,还有经济昆虫五倍子蚜虫等。
本境丰富的自然资源,对科学研究和合理开发利用秦岭自然资源具有重大意义。因为生物资源是自然界的可更新资源,只要合理开发,科学利用,就可以取之不尽,用之不竭。1996年,为了充分发挥本县生物资源优势,加速山区经济建设,县人民政府已从长久计,充分认识秦岭植被的主体性质属于暖温带这一特点,依靠科学技术开发、保护、利用植被及其生物资源,以至整个自然资源中的物种“基因”,就地取材,因地制宜,利用境内物种繁多和生态条件复杂的优势,并从保护资源、保护生态平衡的目的出发,采取“护、养、取并举”的措施,努力提高资源开发的经济效益和社会效益。特别是县境复杂的地质构造,形成和蕴藏着丰富的矿产资源,以及美丽的自然景观和绚丽多彩的人文景观组成的引人入胜的旅游资源。此外,本县森林资源比较集中,其紫柏山自然保护区文化风景壮观,野生珍稀动、植物较多,又是狩猎、避暑胜地。
留坝县土地、气候、水、生物和矿产等资源十分丰富,开发潜力大。1996年,以矿产、林产品、食用菌、中药材和苹果等为主的特产加工业呈发展趋势,尤石材加工业发展迅速。