历史悠久的郧县,被汉江一分为二,汉江以北为秦岭余脉东段南麓,汉江以南与武当山同属大巴山系,与武当山相距60公里。
郧县盆地,地质构造上属于秦岭纬向构造体系,燕山运动在本区造成了有名的近东西向的两郧断裂带,或称汉江断裂带,同时还形成了一些陷落盆地,在盆地中普遍沉积了第三系红色岩系。从地貌上看,总的地势是西高东低,南部和北部隆起,中间为汉江谷地。汉江干流为本区最大的河流,西从陕西入境,沿秦岭、大巴山之间滚滚东流,贯穿一系列盆地,形成峡谷和盆地相间出现的地貌。郧县盆地是其中较大的盆地。
考古发现,郧县柳陂镇辽瓦店子的三级坡地上,分布一条大约500米长,5米宽的远古贝壳化石带。由陷落盆地和贝壳化石共同证明,郧县在白垩纪早期曾是一片汪洋大海。