बंसरवा जिला राजस्थान के दक्षिणी भाग में स्थित है, जिसे उत्तर में प्रतापगढ़, पश्चिम में दंगारपुर, पूर्व और दक्षिण में मध्य प्रदेश के रतलाम व झबुआ जिले और दक्षिण में गुजरात के दहोद जिले से घिरा हुआ है। यह जिला वगाड क्षेत्र का हिस्सा है, जिसमें बंसरवा और दंगारपुर शामिल हैं, और मुख्यतः भिल जनजाति के लोग रहते हैं जो स्थानीय वगरी भाषा बोलते हैं।
भौगोलिक रूप से बंसरवा 23.55°N 74.45°E पर स्थित है और इसकी औसत ऊँचाई 302 मीटर है। क्षेत्र का भू-भाग खुरदरा है, जहाँ शहर के पश्चिम में छोटी-छोटी रिजें और पूर्व में सपाट-शीर्ष वाले डेक्कन पहाड़ियाँ हैं, तथा अर्वाली पर्वत श्रृंखला का दक्षिणी भाग भी इस क्षेत्र से सटा हुआ है। माही नदी का जलसंधि जिला के जल निकासी तंत्र पर हावी है; यह नदी मध्य प्रदेश के विंध्य पर्वत श्रृंखला से उत्पन्न होकर दक्षिण‑पूर्व से बंसरवा में प्रवेश करती है, उत्तर की ओर बहती है, फिर दक्षिण‑पश्चिम की ओर मुड़कर दंगारपुर के साथ सीमा बनाती है और फिर गुजरात में प्रवेश करती है। इसकी प्रमुख सहायक नदियाँ अनास, चंम्प, एराव, हिरन और कागड़ी हैं।
जिले का जलवायु वर्गीकरण उष्णकटिबंधीय सवाना (कोप्पेन Aw) है। तापमान अधिकतम 27 से 41 °C और न्यूनतम 13 से 27 °C के बीच रहता है। सामान्य वार्षिक वर्षा लगभग 922.4 मिमी है, जबकि कुछ हिस्सों में औसत वार्षिक वर्षा 82.59 सेमी दर्ज की गई है। माही बाजाज सागर बांध, जो बंसरवा शहर से लगभग 16 कि.मी. दूर स्थित है, अपने नहरों के माध्यम से 60,149 हेक्टेयर भूमि को सिंचाई प्रदान करता है।
बंसरवा की वनस्पति समृद्ध है, जिसमें मुख्यतः teak के जंगल हैं। वन्यजीवन में तेंदुआ, चिंकरा और विभिन्न पक्षी जैसे मुर्ग, जंगली खरगोश, काला ड्रॉन्गो, धूसर शराइक, हरा बी‑इटर, बुलबुल और तोता शामिल हैं। क्षेत्र का लगभग 20 % वनाच्छादित भूमि के रूप में निर्दिष्ट है, हालांकि इस वन का अधिकांश हिस्सा मानसून के बाद के महीनों में उजाड़ रहता है। जिले में ग्रेफाइट, साबुन पत्थर, डोलोमाइट, रॉक फॉस्फेट, चूना पत्थर और विभिन्न संगमरमर सहित खनिज संसाधन भी पाए जाते हैं, तथा कुछ सोने के भंडार जगपुरा के पास हैं।
बंसरवा में कृषि मुख्यतः मक्का, गेहूँ, चावल, कपास, सोयाबीन और चना जैसी फसलों पर केंद्रित है, जिसे माही नदी और उसकी सहायक नदियों द्वारा पोषित सिंचाई नेटवर्क से समर्थन मिलता है। जिले का स्थान और जलवायु इसे राजस्थान के उत्तर और उत्तर‑पश्चिम के रेगिस्तानी क्षेत्रों की तुलना में कम चरम बनाते हैं, जिससे इसके विविध पारिस्थितिक तंत्र और कृषि गतिविधियों के लिए अपेक्षाकृत मध्यम वातावरण उपलब्ध होता है।