동쪽은 무산군·경성군, 남쪽은 어랑군·백암군 서쪽은 량강도 백암군, 남쪽은 어랑군·량강도 백암군, 북쪽은 량강도 대흥단군과 접해 있다. 면적은 1,210㎢로 도 전체의 7.58%를 차지하고 있다.
현 행정구역은 1읍, 1구, 10리로 되어 있으며, 군 행정중심지는 연사읍이다.
1952년 12월 행정구역 개편 시 무산군 연사면의 전 지역과 삼장면의 일부가 분리, 통합하여 신설되었다. 1961년 3월 원봉리가 양강도 백암군으로 이관되고, 신양리는 노동자구로 되었다. 1967년 10월에는 백암군에서 원봉리가 다시 편입되었고, 여기에 광양리 일부지역을 편입하여 원봉노동자구가 되었다. 1978년 8월 원봉노동자구와 삼장리의 일부지역이 신설되는 대홍단군으로 이관되었다.
현재의 행정구역은 연사읍과 신양(新陽)노동자구, 연수(延水)·팔소(八所)·신장(新章)·신북(新北)·석수(石水)·삼포(三浦)·광양(廣陽)·남작(南作)·노평(盧坪)·삼하(三下) 등 10개 이(里)로 되어 있다.
연면사(延面社)는 연면수(延面水)를 낀 사(社 ; 부락)라는 뜻에서 비롯되었고, 연사군은 길게 뻗은 강을 따라 형성된 군(郡)이라는 뜻으로 풀이할 수 있다.
도내에서 가장 높은 지역으로 백무고원의 산악지대에 위치해 자리 잡고 있다. 평균 해발고도 1,000∼1,300m로, 제일 높은 곳은 관모봉(2,540m)이다. 제일 낮은 지역도 해발고도 500m가 넘는다. 지세는 동부와 남부가 높고 연면수(延面水)와 서두수(西頭水)가 흐르는 북부로 가면서 낮아진다. 군의 남부 경계에는 함경산맥이 북동∼남서방향으로 뻗어 있고, 여기에는 관모봉·설령(2,434m)·도정산(2,199m)·태평산(2,078m)·투구봉(2,334m) 등 2,000m 이상의 산들이 솟아 있다.
군의 북부 중심부는 연면수와 그 지류들이, 북서 경계에는 서두수가 동북방향으로 흐르며, 하천들은 거의 깊은 계곡을 따라 흐르며 수량이 풍부하여 뗏목수송과 전력생산에 이용된다. 토양은 주로 갈색산림토가 분포되어 있고, 산악표백성토·초원토 등으로 이루어져 있다. 경석층토양은 화산이 분출할 때 화산재가 뿌려져 층을 이루는 토양생성과정을 거치고 군내의 가장 넓은 면적을 차지한다.
내륙에 위치하여 기온의 차가 매우 심하며, 강우량은 적은 편이다. 연평균기온 3.6℃, 1월 평균기온 ·15.5℃, 8월 평균기온 20.2℃이며, 첫서리는 9월 21일경 마감서리는 5월 15일경에 내린다. 도내에서 겨울이 가장 추운 군이다. 연평균 강수량은 580㎜이다.
산림은 군 전체면적의 84%를 차지하여 산림자원이 풍부하다. 이깔나무·전나무·분비나무·가문비나무·사스래나무 등 경제적 가치가 큰 나무들이 많다. 관모봉을 중심으로 고산식물들과 희귀동물들이 많이 서식한다.
주요 산업으로는 임업, 식료품공업, 일용품공업, 방직 및 피복공업 등이 있다.
북한지역 원목생산기지의 하나인 이 군에는 신양·연사임산사업소 등 대규모 임산기업소들이 있어, 원목생산과 목재가공업이 이루어지고 있다. 무산제재공장은 생산된 통나무를 여러 가지 용재로 가공하여 전국으로 공급한다.
농경지는 산지가 많은 지형의 특성 상 군 전체면적의 4%에 불과하고, 도내에서 농경지 비율이 가장 낮다. 밭은 93%, 논은 2.6%를 차지한다. 농경지의 대부분은 연면수, 서두수를 비롯한 하천들의 주변지대와 연사읍을 중심으로 분포하고 있으며, 수직적으로는 해발 600∼ 1000m 사이에 분포되어 있다. 주요 농산물은 감자와 옥수수이다. 이 밖에 벼·콩·보리·밀 등이 재배되고, 담배와 아마 등의 생산은 도내에서 가장 높은 비중을 차지한다. 축산업의 기본은 닭·토끼·소·염소·양·돼지 등으로 가축사육이 활발하고, 양잠업도 발달되고 있다.
교통망으로는 군의 북부 연면수 계곡을 따라 백무선(백암∼무산)이 통과하고 있으며, 도로는 무산·대홍단·삼지연·백암 등지로 연결되어 있다.
삼포리에 있는 천상수아흔아홉굽이(북한 천연기념물 제329호)는 가장 높은 고산지대를 흐르는 하천으로 지각의 융기와 침식과정을 잘 보여주며, 명승지로 알려져 있다.
교육기관으로는 연사고등농업전문학교·연사임업전문학교와 삼장·석수고등중학교 등이 있다. → 무산군