茅臺鎮位于仁懷市城西13公里處的赤水河東岸，處于東經106度22分，北緯27度51分，依山近水，坐落在寒婆嶺下，馬鞍山斜坡上。

茅臺鎮地處赤水河谷地帶，地勢低凹。赤水河周圍的大婁山海拔在1000米以上，在茅臺河谷一帶僅400多米。茅臺鎮的地層由沉積巖組成，為紫紅色礫巖、細砂巖夾紅色含礫土巖。茅臺鎮地質地貌構造，主要是侏羅白堊系紫色砂頁巖、礫巖，形成時間已超過7000年，受海拔高度和巖石風化后成土母質的影響，茅臺地區紫色土廣泛發育。土壤一般厚度50厘米，酸堿適度。

茅臺鎮冬暖、夏熱、少雨，年均17、4攝氏度，夏季最高溫度達40攝氏度，炎熱季節達半年之久。冬季無霜期長，溫差小，年均無霜期多達359天。而年降雨量僅800到900毫米。日照時間年可達1400小時。風速小、冬暖、夏熱、少雨、少風的特殊小氣候有利于釀造茅臺酒微生物的棲息和繁殖。