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双江县位于临沧地区南部，地跨东经99°34′～100°09′，北纬23°12′～23°49′之间。县城设于勐勐镇，距云南省会昆明市750公里，离行署所在地临沧104公里。县境东与景谷县隔澜沧江相望，南与澜沧县、沧源县隔小黑江为邻，西和耿马县毗连，北和临沧县接壤。东西最大横距58公里，南北最大纵距64公里，总面积2165.03平方公里，其中山区面积2083.62平方公里，占总面积的96.2%；坝区面积81.41平方公里，占总面积的3.8%。
双江县地势西北高东南低，山谷相间，河溪纵横。同耿马交界处的大雪山是县境西北极边的最高点，海拔3223米。双江渡口是县境东南最低点，海拔为662米。县城海拔1050米。全县地貌形状似一片桑叶。
境内山脉属怒山山系邦马山支系。东部为马鞍山（大黑山），西部为四排山（即大雪山），有海拔在1600米以上的滚散山14座，中低山16座。
境内河流属澜沧江水系，共106股河溪。
北回归线横穿县境中部，将双江南北分割，为南亚热带气候。年平均气温19.5℃。
双江矿藏主要为铁、煤，有色金属有金、银、铅、铜等，还有水晶石、石棉、云母。年平均有水资源20.353亿立方米。
