Castiglione d'Orcia sorge su una collina che domina la Val d'Orcia, patrimonio UNESCO, a 540 metri sul livello del mare. Il territorio è caratterizzato da colline dolci e calanchi, con vette come Il Poggio (424 m) e Poggio Bicchieri (651 m), e da corsi d'acqua come la cascata dello Scodellino. Con soli 2.046 abitanti e una densità di 14 ab/km², il borgo mantiene un'atmosfera raccolta e autentica, lontana dal turismo di massa.
Il reddito medio annuo è di 22.663 €, mentre il prezzo degli immobili si attesta sugli 881 €/m². La copertura FTTH è limitata al 36%, segno di una connettività ancora parziale.
Il clima è temperato con una media di 13,1 °C e 963 mm di pioggia annui. L'indice di vecchiaia è molto alto (469) e il saldo naturale negativo (-25), segnali di spopolamento. Il suolo consumato è solo il 2,3%. Il borgo vanta 18 monumenti e 3 musei, tra cui la Rocca Aldobrandesca, e si trova a breve distanza dai siti UNESCO di Pienza e Siena.