Общината е разположена в централната и северна част на Област Ловеч. С площта си от 523,103 km2 заема 4-то място сред 8-те общините на областта, което съставлява 12,67% от територията на областта. Границите ѝ са следните:
Релефът на общината е средно и ниско планински и хълмист, като територията ѝ изцяло попада в пределите на Средния Предбалкан, като на нейна територия се намират части от пет орографски единици.
Най-южната част на общината се заема от северните склонове на най-високата планина на Предбалкана – Васильовска планина, с връх Васильов 1490 m, издигащ се в най-южната точка на общината.
Северно от нея, през средата на община Угърчин се издига рида Гагайка. Той започва на запад от пролома Боаза на река Вит и завършва под името Кичера при село Микре. Най-високата му точка връх Агъла (523 m) се издига североизточно от село Сопот, а северно от селото Сопотска река го проломява с дълбока каньоновидна долина. Източно продължение на рида Гагайка са Микренските височини (връх Пашаалан 875 m), от които в пределите на общината попадат западните и северозападните им части.
Северно от рида Гагайка и Микренските височини са разположени ниските Угърчинските височини, които заемат почти 2/3 от цялата площ на община Угърчин. Тяхната максимална височина връх Палангурска могила (507 m) се намира в най-югозападната им част, северно осело Славщица. Угърчинските височини са разделени на две половини, западна и зточна от дълбоката, на места каньоновидна долина на река Каменица. В нейното корито, северно от село Драгана се намира най-ниската точка на общината – 191 m н.в.
Петата последна орографска единица в общината – Ловчанските височини се простират в най-източната ѝ част, със своите югозападни разклонения. Тук североизточно от заличеното село Киркова махала се издига най-високият им връх Гюнето (655 m).
Над 95% от територията на община Угърчин принадлежи към водосборния басейн на река Вит. Основна водна артерия е десния приток на Вит река Каменица (49 km). Тя извира под връх Гюнето в Ловчанските височини, тече на запад, северозапад и север в широка долина до махала Съботковци. След това реката навлиза в дълбок каньон, при село Драгана излиза от каньона, а след селото навлиза във втори и напуска пределите на общината. На нея, в широко долинно разширение е разположен общинския център град Угърчин. Основни притоци на Каменица са реките: Сопотска река (Батънска река, ляв) и Катунецка река (Тоша, десен).
Южната част на община Угърчин се отводнява от друг десен приток на Вит – река Калник (41 km) заедно с нейните леви притоци Лесидренска река (19 km) и Команска река.
На река Калник е изграден големият язовир Сопот, като в пределите на общината попада неговата долна част и преградната му стена.
В крайния изток на общината, през землището на село Голец протича река Дрипла, която е ляв приток на река Осъм и, която отводнява останалите 5% от територията ѝ.
