左云县位于山西省北端。北隔长城与内蒙古自治区凉城县相望，东与新荣区和南郊区为邻，南和怀仁、山阴2县接壤，西连右玉县。总面积1306.7平方千米。总人口15万人（2008年）。辖3个镇、6个乡：云兴镇、鹊儿山镇、店湾镇、管家堡乡、张家场乡、三屯乡、马道头乡、小京庄乡、水窑乡。县政府驻云兴镇云新西街。
境内四周多山，中部为丘陵区，东北部为平川区。西北及东南海拔在1500至1900米之间，中、北部则下降为1200至1300米。主要河流有十里河、源子河、淤泥河等，均属桑干河上游支流。气侯干旱多风沙，冬季长而冷。年均气温5℃，一月零下14℃左右，七月19℃至25℃。年降雨量430毫米，无霜期105天。矿藏以煤为主。109国道、210省道过境县境，鹊儿山、上张家坟建有2条煤运铁路专用线。古迹有省级重点文物保护单位古城汉墓群和汉、明长城。