O município conta com uma área de 7.781,5 km²; limita-se ao Norte com o Estado do Amazonas, ao Sul com o município acreano de Porto Valter, ao Leste com o município acreano de Tarauacá e a Oeste com os municípios acreanos: Mâncio Lima, Rodrigues Alves e também o Peru.
Hidrografia
Os principais rios do Estado são o Juruá e o Purus, que formam as duas grandes bacias hidrográficas acreanas. A cidade de Cruzeiro do Sul é banhada pelo Rio Juruá. O Juruá é um rio de águas barrentas, navegáveis e piscosas que banha e divide a cidade de Cruzeiro do Sul em dois distritos. O nome Juruá é de origem indígena, é uma derivação do nome "Yurá", usado pelos indígenas que habitavam suas margens. O rio nasce no Peru e, com mais de 3 mil quilômetros de extensão, está entre os 10 maiores do planeta. É considerado um rio novo e rico em sais minerais. Suas margens, após as vazantes, são utilizadas pelos ribeirinhos ou "barranqueiros" para o plantio de produtos agrícolas como: feijão, milho, batata, melancia e outros. Os afluentes do rio Juruá são: rio Tarauacá, rio Gregório e Tejo. Suas águas caudalosas e barrentas tem dois períodos distintos: no inverno, especialmente de dezembro a maio, é a época das enchentes, quando ele invade todas as terras baixas; e o período de verão, de junho a novembro, quando suas águas baixam de tal maneira que os barcos e balsas de maior porte não conseguem chegar a Cruzeiro do Sul. Há uma grande quantidade de lagos espalhados pelo município, localizados, quase sempre, próximos ao Rio Juruá ou à seus afluentes. O aspecto e a largura que apresentam são semelhantes aos dos cursos d'água que passam nas proximidades. Medem, aproximadamente, 6 km de extensão e são, geralmente, piscosos.
Clima
A região de Cruzeiro do Sul possui clima equatorial, quente e úmido, e sua temperatura média é de 26°C.
Relevo
O relevo apresenta vasta terra firme, com pitorescas colinas, por cujos vales serpenteiam alguns córregos. O tipo de solo predominante é o prodzólico, vermelho e amarelo, não possuindo terreno pedregoso.