Situado aproximadamente entre los paralelos de 26° y 38° de latitud sur y los meridianos de 66°, 20’ y 67° de longitud oeste. La superficie es de 12.954 km², a una altura de 1.400 m.s.n.m. Limita al norte con Antofagasta de la Sierra y Molinos (Salta), al este con Santa María y Andalgala, al sur con Tinogasta y Pomán, al oeste con Antofagasta de la Sierra y Tinogasta.
La totalidad de las montañas pertenecen a los movimientos orográficos de la era terciaria, siendo desprendimientos del gran Macizo Andino.
El río Belén nace en las Cuevas y es el principal por su longitud y caudal que corre de norte a sur, los afluentes son el río Los Nacimientos, Hualfin, Villavil.
En la Puna de Belén se destacan lagunas: Laguna Blanca de 4 km de largo por 2 km de ancho. Laguna Colorada, Pasto Ventura, Helada, Cotagüa y Aparoma. Todas sirven de refugio a flamencos rosados, parinas, guayatas, gansos, patos silvestres y suris.
El clima es árido, de tipología Sierras y Bolsones, y Andino puneño. Las precipitaciones de producen casi exclusivamente en verano.
