Общината е разположена в югоизточната част на област Велико Търново. С площта си от 232,676 km2 заема 8-о място сред 10-те общините на областта, което съставлява 4,99% от територията на областта. Границите ѝ са следните:

на юг – община Елена
на запад – община Велико Търново
на северозапад – община Лясковец
на север – община Стражица
на изток – община Антоново от област Търговище
Релеф
Релефът на общината е ниско планински, хълмист и равнинен, като цялата ѝ територията ѝ условно попада в Средния Предбалкан. Преобладават терени със средна височина от 300 до 600 m. Най-ниските части в долината на река Веселина имат надморска височина от 75 m.[1] Около 2/3 от територията ѝ се заема от северните разклонения на Еленските височини, които са прорязани напречно от проломните долини на реките Златаришка и Бебровска (десни притоци на река Веселина, от басейна на Янтра). Тук южно от село Делова махала, на границата с община Елена се намира и най-високата точка на общината – връх Кулата (901 m).

В най-северната част, северно от село Горско Ново село, в пределите на общината попадат южните склонове на уединеното възвишение Романа, с едноименния връх с височина 427 m.

Северозападната част на общината в района на общинския център и село Родина се заема от широката и равна долина на река Веселина и най-долното течение на десния ѝ приток Златаришка река.

Води

Златаришка река при град Златарица през лятото.
Територията на общината изцяло попада във водосборния басейн на Стара река (десен приток на Янтра). Реката протича по североизточната периферия на общината праз землищата на селата Чешма и Сливовица. Втората по значение река е Веселина (ляв приток на Стара река), която протича през северозападната, равнинна част, през землищата на град Златица и селата Родина и Горско Ново село. В нея отдясно, след общинския център, се вливат другите две големи реки в общината – Златаришка река и Бебровска река. Всичките четири реки имат почти постоянен дебит с изключение на лятото, когато водните им количества силно намаляват.

На територията на общината има изградени 10 микроязовира, които обогатяват още повече водните запаси. Използват се предимно за напояване, риборазвъждане и рибоотглеждане.

Климат
Климатът на общината е умереноконтинентален. Средните месечни максимални температури през лятото са около 28 °C, а минималните зимни −6 °C. Средната годишна температура се движи около 11 – 12 °C. Регистрирани са изключително ниски абсолютни минимални температури, когато от север нахлуват арктични въздушни маси.

Средната годишна сума на валежите се движи около 650 – 750 l/m2, с максимум през юни и минимум през февруари. Преобладават валежите от дъжд. Трайната снежна покривка се задържа 33 – 46 дни в годината. Не са редки късните и пролетни мразове. Наблюдават се 3 – 4 засушливи периода с продължителност около 10 дни. В поречията на реките се задържат мъгли, които се отразяват неблагоприятно през студения период.

Преобладават западни и северозападни ветрове. Те довеждат влажни въздушни маси от запад. В някои сезони има и силни източни и североизточни ветрове. Те са доста силни и студени, но нямат тая сила и не отвяват снежната покривка. Фьонът или южнякът, както населението го нарича, духа през февруари, март и ранна пролет, особено по северните склонове на Еленските височини, следствие на което реките силно прииждат.

Почви
Над 3/4 от територията на общината е заета от сиви горски почви. Те са характерни за най-южните части на Дунавската равнина и най-вече за Предбалкана. По поречието на реките Златаришка, Стара река и Веселина се срещат алувиално-ливадните почвени видове и по-богатите на хумус почви. На някои места почвената ерозия е силно изразена и са взети мерки за възстановяването на почвата (залесяване).

Растителност и животински свят
Растителността попада в дъбовата зона на предпланинския лесорастителен район. Дъбовете образуват чисти или смесени насаждения. Имат най-често издънков характер. Най-голямо разпространение от дървесните видове имат дъбовете – цер, зимен дъб, благун. Като подлес в състава на насажденията се срещат глог, дрян, леска, люляк и др. Освен тях в по-голямо или по-малко количество се срещат габър, явор и липа. Във високите части горите са високостеблени. Изкуствено са направени насаждения от бял и чер бор, ела, явор и други.