桐梓县位于黔北山地与四川盆地的衔接地带，由于构造体系复杂，构造运动强烈，冰川作用显著，溶蚀、侵蚀并存，形成了独特的地貌景观，属黔北中山峡谷区。全县地势呈东北高、西南低形状，羊磴河、松坎河、桐梓河将全县切割为三个各具特征的地貌单元。县境内兼有山原、中山、丘陵、山间盆地、河流阶地等多种地貌形态，且岩溶广布，石峰林立，暗河、溶洞比较发育。

　　桐梓属中亚热带高原季风湿润性气候区，四季不甚分明，水热同季，雨量充沛，干、湿季明显，无霜期长，春暖风和，时有倒春寒，初夏多雨，盛夏多旱，热而不酷，秋温陡降有绵雨、“秋风”，冬无严寒，多云寡照，偶有凝冻，垂直地域分布差异大，立体气候显著。

　　截至2014年3月，桐梓县境内初步查明矿藏29种，计有大型矿床1处，中型矿床7处，小型矿床多处，矿点52处，矿化点11处。其中煤炭储量47.72亿吨，是全国重点产煤县。石灰石分布极广，储量丰富，不少地区石灰岩质量较高，达到化工、水泥、玻璃和冶金用石灰岩一级标准。钾矿分布广泛。另有黄铁矿、菱铁矿、滑石、高岭土、白云岩、石英砂岩矿、商品大理石、方解石、石膏、赤铁矿、铅锌矿、铝土矿等矿产资源。

　　桐梓县境，古代即为多民族杂居地区。在漫长的历史演进过程中，各民族互为分化和融合，形成新的单一民族。1951年统计，全县仅有苗、彝、仡佬等3个少数民族362户，其中绝大多数为苗族。

　　桐梓县旅游资源丰富，主要景点有凉风垭森林公园、新站花坝、马鬃苗族风情、环县城风景区、官仓钓鱼台、九坝黄河沟、柏箐自然保护区、羊磴河峡谷漂流(铜鼓滩漂流)、木瓜水银河、黄莲自然保护区、尧龙山、古夜郎漂流、王家烈公馆、小水月亮河、古夜郎及李白流放地、民国海军学校、周公馆系列、马鞍山古人类遗址、“桐梓人”遗址—九坝岩灰洞、西湖、娄山关等。