북쪽은 낭림산(狼林山, 2,014m : 북한에서는 소백산이라 한다.)을 정점으로 연재덕산(1,519m)으로 이어지는 묘향산맥이 뻗어내리고, 동쪽은 영단산(永丹山, 1,532m)을 주봉으로 하는 연봉으로 대흥군과 접하고 있다.
남쪽은 백산(白山, 1,724m)에서 선무봉(仙舞峰, 840m)으로 이어지는 준령에 둘려 있다. 동서 길이 약 23㎞, 남북 길이는 22㎞이며, 면적은 800㎢쯤 된다. 대동강의 상류가 관류하면서 성룡강(成龍江)·영락천(永樂川) 등의 지류를 합하여 서쪽으로 흐른다.
근년에 덕천사에 관개용수를 대어주기 위하여 금성댐이 건설됨에 따라 금성호(金城湖)가 생기고, 분지의 서부지역을 형성하게 되었다. 분지는 우리 나라 대부분의 분지처럼 오랜 기간 동안에 지반을 깎아 형성된 침식분지이며, 특히 석회암 지층으로 되어 있어서 침식작용이 더욱 촉진되어졌다.
분지의 바닥은 해발 200m 내외이며, 소나무·참나무·이깔나무 등이 잘 자란다. 연평균 기온은 7.4℃, 연강수량은 1,269㎜로 비가 많이 내리는 지역이고, 토양은 충적지토양이 넓게 분포한다. 산지에는 산악표백화 산림갈색토, 논토양이 분포하는데 주로 벼·옥수수·콩·감자 등이 재배된다.