湖南省位于中国中南部的长江中游，东以幕阜、武功诸山系与江西交界；西以云贵高原东缘与贵州相连；西北以武陵山脉毗重庆；南枕南岭与广东、广西相邻；北以滨湖平原接壤于湖北。全省东西直线距离667公里，南北直线距离774公里，总面积21. 18万平方公里。占全国陆地总面积的2.2%，居各省区幅员序次的第11位。因全省大部份地区在洞庭湖之南，故名“湖南”；又因省内最大河流为湘江，而简称“湘”。
湖南气候属大陆型亚热带季风湿润气候，四季分明，日照充足，无霜期长，雨量充沛。全省年日照时数为1300-1800小时，年平均气温16-180C，年降水量1200-1700毫米，适于人居和农作物、绿色植物生长。
湖南境内水系比较发达，境内有全国第二大淡水湖——洞庭湖，有湘、资、沅、澧四水和长度在5公里以上的大小河川5341条，总长9.93万公里。这些大小河川除湘南一部分属珠江水系、湘东一部分属鄱阳湖赣江水系外，其余均由四水注入洞庭湖，于城陵矶汇入长江，形成一个非常完整的向心状水系。各水系的年径流总量为2085亿m3 ，其中省内各水系年径流量为1623亿m3 ，客水455.5亿m3，地下水96.5亿m3。全省天然水资源总量1998.2亿m3，其中地表水资源总量1565.2亿m3，地下（浅层）水量433亿m3。
湖南的植物资源丰富，覆盖面广，区系丰富，地理成分复杂，起源古老，种类众多，特色植物分布广泛，在不同经度、纬度和不同高度，都反映出一定的分布规律。其植被属最具特色的中亚热带常绿阔叶林区，共计有248科，1245属(土著属119属)，5000余种植物，居国内第7位。同时木本植物极为丰富，达2470种，而且在省内分布的43个中国木本特有属中，单科属就有33个，幸存有世界罕见的五大植物“活化石”――银杉、水杉、水松、银杏和珙桐。特别是湘西北以水杉、珙桐、杜仲、伯乐树、金钱槭、香果树等树种为代表的华中植物区是本省植物区系的精华。
湖南地处中亚热带，气候温和，植被繁茂，为野生动物提供了适宜的生存场所。到目前发现湖南省的脊椎动物有897种，隶属5纲44目146科。其中哺乳动物有9目28科91种，鸟类有19目71科448种，爬行动物3目15科92种，两栖动物2目9科64种，鱼类11目23科202种。国家一级保护动物18种，二级保护动物79种，中国特有物种216种（哺乳动物6种，鸟类9种，爬行动物17种，两栖动物41种，鱼类143种），湖南特有动物16种（爬行动物2种，两栖动物6种，鱼类8种）。湖南野生 动物资源中，有一类保护动物白鳍豚、华南虎等，二类保护动物猕猴、短尾猴等，三类保护动物黑熊等。禽鸟种类繁多，其中属于国家级保护珍禽共22种，占全国鸟类保护数的44%。湖南一类珍禽有白头鹤、白枕鹤、红腹角雉、白鹤、黑鹤、白冠长尾雉、中华秋沙鸭；二类有红腹锦鸡、白腹锦鸡、大天鹅、小天鹅、鸳鸯等。
湖南是最具特色的“有色金属之乡”和“非金属矿之乡”，全世界已发现的160多个矿种中，湖南有141种，其中锑、钨、锰等41种的保有储量居全国前5位。
截至2007年底，我省已批准的国家级生态示范区36个。已建各种类型、不同级别的自然保护区105个，总面积119.66万公顷，约占国土面积的10.6%，比上年增加6个百分点。全省森林覆盖率为56.1%，比上年提高0.6个百分点。
2007年，通过实施工程减排、结构减排、管理减排三大措施，全省主要污染物减排工作取得重大进展，实现了二氧化硫和化学需氧量两项指标“双下降”。全省二氧化硫排放总量与上年相比下降3.1%，化学需氧量排放总量下降2.0%。砷排放量70.4吨，与上年相比下降12.5%；镉排放量16.4吨，与上年相比下降11.5%。
开展了环洞庭湖区造纸企业污染集中整治，通过两个阶段的整治，关停了 234家造纸企业，大大削减了化学需氧量的排放，洞庭湖局部水质由整治前的Ⅴ类、劣Ⅴ类上升到Ⅲ类；启动了全省造纸企业污染整治行动，省人民政府下发了《全省造纸企业污染整治专项行动方案》，年底已有496家造纸企业按《方案》要求实施停产整治，完成了第一阶段整治目标。
到2007年底，建成城市生活污水集中处理厂27座，总处理能力达到223.4万吨/天，建成生活垃圾无害化处理场16座，总处理能力达到9030吨/天，29个设市城市污水处理率达到46.3％，生活垃圾无害化处理率达到52.7％。加大城市能源结构调整力度，全省7个地级城市使用了管道天然气，未能使用管道天然气的城市大力推广使用清洁能源，基本消除了生活用燃煤，减少了二氧化硫和烟尘的排放。
