Gmina Lwówek położona jest w zach. części województwa wielkopolskiego, w odległości ok. 45-65 km na zachód od stolicy Wielkopolski. Lwówek dzieli od Poznania, w linii prostej, 52 km. Miasto i Gmina zajmują powierzchnię 183,5 km². Teren leży w obrębie Pojezierza Wielkopolsko-Kujawskiego, na pograniczu dwóch subregionów: Pojezierza Poznańskiego (obejmującego środkową i wsch. część obszaru) i Bruzdy Zbąszyńskiej (zach. część, którą płynie rzeka Czarna Woda).
Przez Gminę Lwówek przebiega z płn. wsch. na płd. zach. droga krajowa nr 92 (była trasa E-30), wiodąca z Warszawy przez Poznań do Berlina. Istotną rolę w ruchu lokalnym odgrywają drogi łączące Lwówek z Opalenicą, Nowym Tomyślem i Zębowem oraz droga biegnąca z Pakosławia przez Brody do Dusznik.
Krajobraz okolic Lwówka jest określany jako młodoglacjalny. Jest dziełem lądolodu skandynawskiego, który nasuwając się i ustępując wielokrotnie z terenu dzisiejszej Wielkopolski transportował duże ilości materiałów (skał, głazów narzutowych, piasków i glin).
Na terenie gminy wyróżnić można 4 obszary charakteryzujące się różnymi formami ukształtowania powierzchni: wzgórza moreny czołowej, równinę denno-morenową falistą, równinę denno-morenową płaską oraz równinę terasowo-dolinną. W rejonie Lwówka, Chmielinka i Władysławowa występują niewysokie (5-20 m wys. względnej) pagórki moreny czołowej, zaliczane do Pagórków Lwówecko-Rakoniewickich. Otoczone są one równiną denno-morenową falistą, wytworzoną pod czaszą lodowca w trakcie osadzania materiału przezeń naniesionego. Teren ten (Równina Nowotomyska), opadający ku zach. do sandru nowotomyskiego i na płd. do sandru bukowskiego, stopniowo przechodzi w równinę denno-morenową płaską - Równinę Opalenicką. Zach. część gminy Lwówek położona jest na równinie terasowo-dolinnej rzeki Obry, a ściślej - jej dopływu Czarnej Wody. W obrębie tych równin znajdują się rynny wyżłobione przez lodowiec: rynny jezior Linie, Konińskiego i zarastającego Zgierzynieckiego oraz rynny rzeczne utworzone przez wody wypływające spod czoła lodowca - dzisiejszą Mogilnicę i Czarną Wodę. Najwyższymi punktami okolic Lwówka są wzgórza morenowe leżące w płd. części gminy: 137,8 m n.p.m. na płn. od Chmielinka i 133,8 m n.p.m. na płd. od Grońska. Z kolei najniżej położona jest dolina Czarnej Wody, płynącej w okolicach Komorowic i Grudzianki na wysokości 79,8 m n.p.m.
Budowa geologiczna terenu Gminy Lwówek związana jest ze zlodowaceniami, które ukształtowały krajobraz całej Wielkopolski. Około stumetrowa, przypowierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej zbudowana jest z czwartorzędowych osadów plejstoceńskich (piasków wodnolodowcowych i glin morenowych). Jedynie w dolinach rzek i strumieni występują młodsze, holoceńskie osady organiczne. Głębsze partie podłoża, od głębokości ok. 100 m poniżej powierzchni terenu, tworzą trzeciorzędowe osady plioceńskie. Miasto Lwówek leży w centrum rozległego płata glin, podścielonych i otoczonych piaskami fluwio-glacjalnymi zlodowacenia północnopolskiego, stadiału poznańskiego. Poniżej zalegają piaski i gliny zlodowacenia środkowopolskiego.
Gmina Lwówek pozbawiona jest większych bogactw naturalnych. W niewielkim stopniu eksploatowane były i są złoża torfów, piasków i glin. Torfy wydobywane były w dolinie Mogilnicy, na wschód od Zgierzynki. W oparciu o miejscowe złoża glin morenowych w końcu XIX i na pocz. XX w. zbudowano kilka niewielkich cegielni. W wielu miejscach, m.in. w Grońsku, na pd od Chmielinka, w Zgierzynce, utworzono piaskownie i żwirownie eksploatujące złoża osadów wodnolodowcowych.
Gleby okolic Lwówka należą do średnio urodzajnych. Przeważają gleby brunatne wytworzone ze żwirów, piasków i piasków zaglinionych, a w najbliższych okolicach i na płd. od Lwówka - z glin zwałowych. Tylko w zach. części opisywanego terenu, w dolinie Czarnej Wody, występują czarne ziemie wytworzone z glin zwałowych oraz gleby hydrogeniczne, mułowo-bagienne. Niewielkie obszary gleb mułowo-bagiennych spotkać też można w dolinie Mogilnicy.
Klimat w tym rejonie nie odbiega od klimatu całej Wielkopolski, należącej do śląsko-wielkopolskiego regionu klimatycznego. Ma cechy charakterystyczne dla klimatu kontynentalnego i oceanicznego, z przewagą wpływów oceanicznych. Występują tu stosunkowo małe roczne amplitudy temperatur powietrza, a także wczesna wiosna, długie lato oraz łagodna i krótka zima z mało trwałą pokrywą śnieżną.
Najzimniejszym miesiącem jest styczeń (-1,2 do -1,5°C), najcieplejszym - lipiec (+17,8 do +18,5°C). Średnia temperatura roku wynosi od +7,8 do +8,5°C. Zima trwa ok. 75 dni, a lato - 94 dni. Średnie opady roczne wynoszą ok. 500-550 mm, liczba dni z opadami - ok. 160, liczba dni z pokrywą śnieżną - ok. 50. Dni pogodnych doliczono się 55-60 w ciągu roku, a chmurnych - 115-120.