长野县因为南北较长，所以也是日本临接县最多的一个县，四周共有八个县邻接。全县分为长野地域、北信地域、大北地域、上小地域、松本地域、佐久地域、木曾地域、诹访地域、上伊那地域以及饭伊地域等十个大区域。县厅﹝县的最高行政机关﹞设立在目前县内人口最多的长野市。

长野县由于自然生态环境的丰富，以及地域医疗的发达，长野县也是日本最长寿的一个县市。全日本标高三千米以上的高峰共有21座，其中长野就有14座；而全日本的百岳名山（日本百名山）之中，长野更占了29座，所以长野县也是日本最多高峰、名山的一个县，向来有“日本的屋脊”（日本の屋根）之称。其中还有一座目前世界上已经所存不多的活火山“浅间山”，登山口就在就在滑雪胜地出名也是避暑观光胜地的“轻井泽”。

长野拥有许多丰富的水源，主要有天龙川（天竜川‧てんりゅうがわ、tenryuugawa），木曾川（きそがわ、kisogawa），犀川（さいがわ、saigawa），千曲川（ちくまがわ、chikumagawa）；其中犀川与千曲川皆为信浓川（しなのがわ、shinanogawa）的源头，信浓川流域全长367km为日本第一长河川，其中千曲川长214公里，信浓川长153公里，总流域面积为11,900km²，是日本第三大的流域面积。

长野县的气候因为受地形的影响，所以差异非常的大，全县地势较高，所以平均气温也偏低天气较干燥，同时温差也非常大，尤其南北较长的地形，北方靠近新泻县境附近，在冬季即使平地也都会有三米以上的积雪，而南方靠近太平洋测也有些地方却比较温暖。一般情况晚秋左右就会开始下雪，直到大约4月初旬左右。入春的时机也因地形影响，某些区域会明显的较早。冬季拥有许多滑雪赏雪景点，夏季也拥有许多避暑胜地，是绝佳的旅游、观光地方。

盆地： 长野盆地 |  上田盆地 |  佐久盆地 |  松本盆地 |  诹访盆地 |  木曽盆地 |  伊那盆地

高山：长野县境内有三大山脉，这三大山脉合称为日本阿尔卑斯，飞驒山脉（北‧飛騨山脈‧ひださんみゃく、hidasanmyaku）、木曾山脉（中‧木曽山脈‧きそさんみゃく、kisosanmyaku）、赤石山脉（南‧赤石山脈‧あかいしさんみゃく、akaishisanmyaku）

主要高山（※之最高峰非在长野境内‧标高3000m以上高山）：奥穂高岳‧标高 3,190m |  北穂高岳‧标高 3,106m |  涸沢岳‧标高 3,110m |  前穂高岳‧标高 3,090m |  槍ヶ岳‧标高 3,180m |  大喰岳‧标高 3,101m |  中岳‧标高 3,084m |  御嶽山‧标高 3,067m |  南岳‧标高 3,033m |  乗鞍岳‧标高 3,026m |  赤石岳‧标高 3,120m |  小赤石岳‧标高 3,081m |  塩見岳‧标高 3,047m |  仙丈ケ岳‧标高 3,033m |  聖岳（前聖岳）‧标高 3,013m |  荒川岳（前岳）‧标高 3,068m（※）

其他知名的山尚有：飯縄山 |  戸隠山 |  黒姫山 |  斑尾山 |  浅間山 |  苗場山 |  八ヶ岳 |  木曽駒ヶ岳 |  甲斐駒ヶ岳 |  金峰山

河川：千曲川‧ちくまがわ、chikumagawa（全长367公里，信浓川的主流，河流过了越后称为信浓川）
           犀川‧さいがわ、saigawa（全长157.7公里，千曲川的支流之一）
           木曽川‧きそがわ、kisogawa（全长227公里，与揖斐川、长良川合称木曾三川或浓尾三川）
           天竜川‧てんりゅうがわ、tenryuugawa（全长213公里，日本第九长的河川，水源为诹访湖）
           梓川‧あずさがわ、asusagawa（全长65公里，犀川的上游）
           姫川‧ひめかわ、himekawa（全长60公里，河水清澈污染少）

湖泊：野尻湖‧面积 4.56km²‧最大水深处 38.5m‧水面位置标高 657m
          木崎湖‧面积 1.65km²‧最大水深处 29m‧水面位置标高 764m
          青木湖‧面积 1.86km²‧最大水深处 58m‧水面位置标高 822m
          诹访湖‧面积 13.3km²‧最大水深处 7.2m‧水面位置标高 759m