成渝经济区是长江上游经济核心区，北接陕甘、南接云贵、西通西藏、东临湘鄂，处于中国承东启西、连南接北的中心地带，是西部三大经济带中的西陇海兰新经济带和南贵昆经济区的重要衔接区。成渝经济区属于亚热带季风性湿润气候区，四季分明，温暖湿润多雨，日照少，多阴天少晴天。年平均气温在1620摄氏度，夏季平均气温在2830摄氏度左右，冬季平均温度在68摄氏度左右。年均降水量在10001800毫米。区内地形地貌以平坝、丘陵、山地为主，地势由西向东逐渐增高，平均海拔200700米左右。
区内自然资源丰富，是中国未来最大的能源基地。成渝经济区是我国水资源最为丰富的地区之一，年平均降水量在1000毫米以上，区域境内有长江、嘉陵江、岷江、大渡河、青衣江、沱江和众多的中小河流，多年平均流量为13680米/秒，年径流量为4233亿立方米。区内蕴藏巨大的水能资源，是世界级的水能“富集区”，可开发量达1.03亿千瓦，占全国的27.3%，可建百万千瓦以上特大型电站34座，25万至100万千瓦大型电站52座。
区内矿藏资源品种多，品位高，储量大，是我国矿产资源最密集的地区之一。已探明的能源、矿产资源中，除石油资源短缺外，其他多居全国前列。其中，天然气储量占全国的60%，是我国天然气发现、开发、利用最早的地区，分布以重庆为主，遍及全境，已探明储量为7000多亿立方米，2003年开采量为115亿立方米，产量居全国第一。钒钛占世界90%，稀土居全国第二，铝土矿、硫铁矿储量分别占全国的1/4以上，铜矿储量占全国1/3，磷矿储量占全国2/3，锰矿、铅锌矿储量分别占全国的1/5，且多种资源的组合配套好、空间分布相对集中，为黑色冶金、有色冶金、天然气化工、盐化工、硫化工、磷化工和建筑材料等原材料工业及其后续加工业的发展提供了有利条件。
区内生态宜人，山川秀美，人文历史文化积淀浓厚，是我国著名的旅游资源富集带，拥有大量的世界自然、文化遗产及国家级风景名胜区。两地森林资源丰富，生物种类繁多，仅重庆就有动植物资源600多种。
