Расположен в средней части Северо-Западного Кавказа в верховьях рек Белая, Малая Лаба, Головинка, Мзымта и ограничен координатами 36˚45΄ - 40˚50΄ с. ш. и 43˚30΄ - 44˚ 05΄в. д. Площадь заповедника 281,6 тыс. га. Заповедник расположен на территории трех субъектов Российской Федерации: Краснодарского края, республик Адыгея и Карачаево-Черкесия. Основу рельефа заповедника составляет Главный Кавказский хребет, разделяющий территорию на северный и южный макросклоны, Передовой хребет, расположенный к северу от Главного, а также систему хребтов южного макросклона.

По климатическим условиям территория Кавказского заповедника относится к влажной западной подобласти высокогорной климатической области Кавказа. С точки зрения геоботанического районирования, заповедник расположен в Кавказской горной области лугов и лесов, в двух провинциях – Северокавказской и Западнокавказской, на стыке трех районов – Майкопского, Лабинского и Сочинского, включающих 9 геоботанических округов.

Флора насчитывает около 3000 видов, из которых более половины (около 1700) – сосудистые растения, выявлены более 720 видов грибов, многочисленны мхи, лишайники, водоросли. В составе дендрофлоры 165 видов: 142 листопадных, 16 вечнозеленых лиственных, 7 хвойных. Фаунистическое богатство Кавказского заповедника сложилось на стыке Циркумбореальной и Центрально-Азиатской подобластей, Европейской лесной и Нагорно-Азиатской провинций и двух округов – Кавказского лесного и Кавказского горно-лугового.

В заповеднике обитает 83 (включая подвиды) вида млекопитающих, 198 видов птиц (в том числе 112 гнездящихся), 12 видов земноводных, 15 - рептилий, 21 – рыб, а также около 10000 видов насекомых и других беспозвоночных. Реликтовые и эндемичные формы среди млекопитающих составляют 22%, птиц – более 40%, рептилий – 30,7%, амфибий – 67%, рыб – 80%.