Общината е разположена в най-западната част на Област Велико Търново. С площта си от 157,022 km2 заема последното 10-о място сред общините на областта, което съставлява 3,37% от територията на областта. Границите ѝ са следните:

на изток – община Павликени;
на юг и югозапад – община Севлиево от Област Габрово;
на северозапад – община Летница от Област Ловеч;
Релеф
Релефът на общината е предимно хълмист, като цялата ѝ територията ѝ условно попада в обсега на Средния Предбалкан. В пределите на общината попадат части от четири броя възвишения, височини и плата. Югоизточно от река Росица се намират северозападните части на платото Плужна с височина до 447 m. На юг от селата Бяла река и Горско Калугерово, източно от язовир „Александър Стамболийски“ попадат най-североизточните разклонения на Севлиевските височини – връх Градинката 507 m, разположен южно от село Горско Калугерово. Западната част на общината се заема от най-източните части на Деветашкото плато – връх Куклица 525 m, максималната височина на общината, разположен югозападно от село Коевци. Северно от общинския център Сухиндол се простира най-южната част на веригата от т.нар. Базалтови могили – Върха (472 m).

Води

През общината, от югозапад на североизток преминава част от средното течение на река Росица (ляв приток на Янтра) и се явява най-голямата водна артерия в общината. В нейното корито, източно от село Красно градище се намира най-ниската точка на общината – 126 m н.в. Южно от село Горско Косово е изградена голямата преградна стена на язовир „Александър Стамболийски“, като в пределите на общината попада „долната“, по-голяма част от язовира. Язовирът обем 220 милиона m3 и водна площ 10 000 дка. Той осигурява вода за напояване, както и спомага работата на две водно-електрически централи. В землищата на град Сухиндол и село Горско Калугерово има по един микроязовир. В северозападната част, основно по границата с Община Летница протича най-горното течение на река Ломя (десен приток на Осъм).

Климат

По своите климатични особености общината принадлежи към умереноконтиненталната климатична област. Тя се характеризира с горещо и сравнително сухо лято, и студена зима.

Климатичните особености на района като цяло благоприятстват за развитието на различна стопанска дейност. Те оказват благоприятно въздействие за развитието на селското стопанство и най-вече по отношение на лозарството и отглеждането на висококачествено грозде.

Почви

Част от територията на общината попада в севернобългарската горска степна зона, а останалата в полупланинска зона. Заради това разположение, преобладаващите почвени типове са: тъмносивите горски почви, светлосивите горски почви, излужените черноземи, планинските кафяви горски почви, слабоглинестите рендзини (които са типични лозарски почви за производство на качествени вина), алувиални и делувиални ливадни почви по поречието на река Росица (изключително благоприятни за отглеждане на овощни (ябълки) видове, вкореняване на облагородени лози и зеленчукови култури и други почви. Основните почвени типа в района са шест. В обработваемите земи мощността на хумусния хоризонт се движи средно на 30 – 40 sm дълбочина, което определя и високия процент продуктивност на почвата.