仲巴县位于东经82°-84.76°、北纬29.15°-31.8°，地处中国的西南边陲，日喀则市的最西端，喜玛拉雅山以北，马泉河两岸，西衔阿里普兰县，北靠阿里地区革吉、改则县，东邻阿里地区措勤县和日喀则市萨嘎县，南与尼泊尔接壤。仲巴县南北长294公里，东西宽254公里；国土总面积为4.360万平方公里，约占日喀则市总面积的1/4。县驻地海拔4772米，境内平均海拔在5000米以上。

仲巴县是较典型的高原山地地貌。喜马拉雅山脉矗立于该县南部，与尼泊尔王国接壤，冈底斯山脉斜贯该县中部，其支脉遍布全县，山头高度大多在海拔5000米以上。据不完全统计，县境内海拔5000米以上的高山达四千余座，其中6000米以上的高山679座。在仲巴县东部与萨嘎县交界处的冈底斯山罗波康日峰，海拔7095米，为仲巴县的最高点。海拔5800～6000米以上的山峰，多被常年积雪覆盖，现代冰川极为发育。冈底斯山以北的隆嘎尔地区属于南羌塘高原，平均海拔4500～4700米,地势高亢而开阔，密布大小湖泊、湖盆平原及平坝滩地。高原面上也有起伏的高山峻岭，但大多较平缓呈中高山丘陵状，现最低点是查木措盐湖水平面，海拔4421米，也是仲巴县的最低点。冈底斯山脉以南与喜马拉雅山脉之间，为著名的雅鲁藏布江（马泉河）河谷，地形开阔，谷底宽2公里～6公里，最宽可达10公里以上，谷底海拔4600米～4800米。冈底斯山、喜马拉雅山的支脉也可伸展到河谷底部河边，地势平缓呈丘陵状。