Тавушская область расположена на северо-востоке территории Республики Армения. На юго-востоке и юге она граничит с Гегаркуникской и Котайкской областями, на западе — с Лорийской областью, а также имеет государственную границу с Грузией. С севера и востока область соседствует с Азербайджаном. Через её центр в северо-восточном направлении протекает река Агстев. Самая низкая точка рельефа Армении находится у села Дебедаван — 390 м над уровнем моря, а самая высокая точка — гора Мургу́з в хребте Миапор, высотой 2 993 м.
Тавуш раскинулся на внешней гряде Малого Кавказа (горы Вираайоц, Гугарац и Миапор). Область расположена в зоне умеренно влажного климата. Солнечных часов в году здесь насчитывается 1900–2100, а без солнца бывает около 65 дней. Лето тёплое, зима мягкая. Реки относятся к бассейну Каспийского моря (река Кура) и питаются талыми, подземными и дождевыми водами.
Естественное озеро региона — Парз, расположенное недалеко от Дилижана. Здесь же находятся искусственные водохранилища Джогаз, Хахум, Тавуш, Айгедзор и Иджеван. Леса занимают 40,3% территории области; они богаты разнообразием флоры и фауны. Для сохранения первозданной природы, её обогащения и акклиматизации новых видов в долине Агстева были созданы Дилижанский государственный заповедник и Иджеванский дендропарк.
Благоприятные природно-климатические условия области, особенно долины Агстева — мягкий климат, чистый горный воздух, насыщенный кислородом, целебные минеральные воды, леса и горы, богатые лекарственными травами — создают исключительные возможности для отдыха, восстановления здоровья и развития международного туризма.
