蝶山区位于梧州市区西北部。全区总面积312.54平方公里，属丘陵地。境内最高峰为位于新兴北面的石人顶，该山南北走向，与天岭界蜈蚣山脉相连，是思磨顶和蜈蚣山脉的主峰，海拔253.80米。主要山峰有榜山、白鹤山、珠山、蝴蝶山，海拔高度分别为117米、87.20米、71.60米和73米。主要河流有自西向东贯穿全境的浔江及自西北向东南贯穿全境的桂江。浔江与桂江在辖境内三角嘴对开河面汇合后称为西江。由于桂江水汛期较清绿，浔江水汛期较混浊，两江汇合后，常出现左边清右边黄的现象，故称三角嘴对开河段为“鸳鸯江”。 蝶山区属亚热带季风气候区，处于海洋性气候与大陆性气候的过渡地域，受季风环流及地形的影响，风的季节变化较为明显，冬季盛东北风，夏季多偏东风。由于地处北回归线地带，具有太阳辐射强，日照充足，气候温暖，雨量充沛，夏长冬短，无霜期长的气候特点。年平均气温为21℃，降水量1485毫米。境内栽种有各种乔木、灌木及时花等植物。主要有街道绿化的榕树、台湾相思、黄槐、桃花心木、木菠萝、扁桃、芒果、人面、蝴蝶果、麻楝、乌榄、大王椰等树木；庭院绿化的宝巾、夹竹桃、白蝉等花灌木。