Montepulciano sorge su una dorsale tufacea che si staglia tra la Val d'Orcia e la Val di Chiana, a circa 80 km dal Mar Tirreno. Il territorio, prevalentemente collinare con vette come Poggio di Totona (684 m) e I Poggiardelli (710 m), è caratterizzato da boschi, vigneti e oliveti. Con una densità di 79 ab/km², il centro storico medievale si affaccia su un paesaggio di crete argillose e calanchi, dove la natura offre sentieri come quelli verso la grotta Buca della Cappella.
L'economia poggia sul turismo enogastronomico e sulla produzione del Vino Nobile di Montepulciano DOCG e del Rosso di Montepulciano DOC, ambasciatori del terroir locale. Il reddito medio annuo è di 23.659 €, con un prezzo immobiliare di 968 €/m² e una copertura FTTH al 49%. Il territorio rientra nell'area di denominazioni come il Chianti DOCG e la Cinta Senese DOP, che arricchiscono l'offerta di prodotti tipici.
Il clima è temperato con una media di 13,1 °C e precipitazioni annue di 963 mm. Con 128 monumenti e 2 musei, il borgo è un gioiello rinascimentale, ma il rischio idrogeologico è molto alto e il suolo consumato è al 5,7%. L'età media di 48,9 anni e l'indice di vecchiaia di 301 riflettono una popolazione matura, mentre il saldo naturale negativo (-132) segnala un lento declino demografico.