石首地处长江中游岸边，两湖平原（江汉平原、洞庭湖平原）地理中心，湖北省中轴线南端，长江经济带重要城市。南邻湖南安乡、华容、北抵江陵、东靠本省监利、西接公安。截至2010年，全市国土面积1427平方公里，辖14个乡、镇、办事处和经济开发区，总人口62.6万。
石首是一座山水园林式的城市，以“有石孤立”于城北的石首山为名。石首属平原，兼有山岗。江南为高亢平原，中间以平地为主，江北为平原。整个地势略呈西北高、中间低、向西南倾斜，地面海拔一般在31米—36米之间。长江天鹅洲白鳍豚自然保护区，天鹅洲湿地麋鹿自然保护区位于石首市，石首被授予“中国麋鹿之乡”称号。2017年10月，被住建部命名为国家园林城市。