San Marcello Piteglio si estende su un territorio montuoso dell'Appennino toscano, tra boschi di castagno e faggio, con vette come Poggio delle Ignude (1732 m) e Poggio dei Malandrini (1657 m). Il paesaggio è segnato da cascate (Le sette fontane) e sorgenti (Fonte del Cacciatore, Fonte del Montanaro). Con 135 km² e una densità di 55 ab/km², il comune è poco popolato e immerso nella natura.
L'economia locale si basa su turismo escursionistico e produzioni tipiche: il territorio rientra nell'area di denominazioni come Chianti DOCG e Cinta Senese DOP. Il reddito medio è di 21 426 €, con prezzi immobiliari contenuti (1 046 €/m²). La copertura FTTH raggiunge il 35%, segnale di una connettività in miglioramento.
L'indice di vecchiaia è alto (481) e il saldo naturale negativo (-156) riflette lo spopolamento. Il comune conta 40 monumenti e 8 musei, ma il rischio idrogeologico è molto alto, con solo il 4% di suolo consumato.