Općina Gornji Vakuf–Uskoplje s površinom od 395,95 km² smještena je u gornjem toku rijeke Vrbas, a administrativno pripada Kantonu Središnja Bosna, Federacija Bosne i Hercegovine. Na sjeverozapadu graniči sa općinom Bugojno, sjeveru i sjeveroistoku sa Novim Travnikom, na istoku sa Fojnicom, na jugu sa Prozor-Ramom i Konjicom, a na zapadu sa Kupresom. Visinski raspon općine Gornji Vakuf–Uskoplje kreće se od 610 metara (kod Humca u Skopaljskoj dolini) do 2112 (Nadkrstac, najviši vrh Vranice).
Prema astronomsko-geografskom položaju, općina Gornji Vakuf–Uskoplje smještena je na sjevernoj hemisferi, u pojasu geografskih koordinata 43° 49′ i 44° 02′ sjeverne geografske širine te 17° 26′ i 17° 50′ istočne geografske dužine. Geografske koordinate općinskog središta Gornjeg Vakufa–Uskoplja su 43° 56′ sjeverne geografske širine i 17° 35′ istočne geografske dužine.
Geološka građa terene općine Gornji Vakuf–Uskoplje relativno je jednostavna. Istočno od voljevačko-vrbaskog rasjeda dominiraju tvorevine silursko-devonske starosti na koje se nastavljaju gornjopermske tvorevine. Osim silursko-devonskih škriljaca na ovom području javljaju se i devonski vapnenci te kisele magmatske stijene. Gornjepermske naslage čine prijelaz ka prostoru zapadno od spomenutog rasjeda na kojem dominiraju trijaski vapnenci i dolomiti.
Na području općine Gornji Vakuf–Uskoplje registrirana su brojna ležišta mineralnih sirovina. Rudnik lignita Gračanica nalazi se na desnoj obali Vrbasa u naselju Rosulje. Lignit se eksploatira sa ležišta Dimnjače s rezervama od 12.095.012 tona. Dio ležišta magnetita Radovana nalazi se sjeveroistočno od Bojske, na području Bistrice i Voljica javljaju se ležišta gipsa. Ležište Bistrica, s rezervama od 3.211.541. Pojave barita se javljaju na Dobruškoj Vranici te lokalitetima Baška i Oštrika na sjeveru Općine, a manje pojave barita su na lokalitetima Sabljine Pećine, Grnica i Smrdivode. Živina orudnjenja javljaju se na području Mačkare, Mračaja, Cvrča, Kulentaša, Valica i Borove Ravni. Na području Mačkare, Dobrošina, Seoca i Borove Ravni. postoje naslage tetraedrita Na širem području Smrčevica, na krajnjem istoku općine, postoje tri aktivna ležišta kvarcita. Značajna nemetalna mineralna sirovina su vapnenci i dolomiti čija se značajna ležišta nalaze na Pidrišu, Smrčevcu kod Voljica, Velikom Guseru, Suhodolu, Lisini, Rogu i dr.
Prema Köppenovoj klasifikaciji klimata veći dio općinske teritorije pripada Cf klimatu odnosno Cfb i Cfc klimatskim podtipovima koji označavaju umjereno topla i vlažna klima s toplim i svježim ljetima. Viši hipsometrijski nivoi Vranice na istoku i Raduše na zapadu imaju umjereno vlažnu klimu sa svježim ljetima (Dfb). Prosječna godišnja temperatura za Gornji Vakuf–Uskoplje iznosi 9,3 oC. Najtopliji mjesec je juli/srpanj s temperaturom od 19,4 oC, a najhladniji januar/siječanj sa -0,9 oC. Ukupna godišnja količina padalina iznosi 1064 mm, a najkišovitiji mjesec je novembar/studeni sa 111 mm oborine.
Prostor Općine hidrografski u cijelosti pripada porječju Vrbasa, koja se ulijeva u Savu koja je pak dio crnomorskog sliva. Najznačajnije pritoke Vrbasa na području Općine su Desna, Tuščica i Trnovača (s Voljišnicom) kao lijeve pritoke te Krušćica i Bistrička rika kao desne pritoke. Osim njih Vrbas prima više manjih rječica i potoka. Vrbas izvire iz više izvora na području Zec-planine te od izvora teče pravcem istok-zapad kada u naselju Voljevac zakreće ka sjeverozapadu. Vrbas kroz općinu protječe u dužini 35 kilometara. Srednji godišnji protok Vrbasa u Gornjem Vakufu–Uskoplju iznosi 4,42 m3/s. U podnožju Vranice, u naselju Ždrimci, nalaze se tri jezera skupnog naziva Ždrimačka jezera. Rasjednim pokretima nastala su dva slapa: Crnodolski (Ždrimački; visok 29 m) na potoku Crndolu i Sikirski na istoimenom potoku.
Šumsko zemljište obuhvaća 23.732,25 hektara ili 59,5% općinske teritorije. Na području Vranice i Raduše dominantnu vegetaciju čine šume bukve i šume hrasta kitnjaka na hipsometrijski nižim područjima odnosno miješane šume bukve i jele sa smrekom na višim područjima. U najvišim područjima Raduše javljaju se subalpinske bukove šume i klekovina bora. Na području Suhodola rastu šume jele i smrče, a osim njih na području Vranice javljaju se i subalpinske šume bukve i smreke te miješane šume jele i smreke. Najviša područja Vranice prekriva klekovina bora. Umjetni nasadi johe i vrbe se uglavnom nalaze uz Vrbas i njegove pritoke.
Od značajnijih cestovnih pravaca kroz općinu Gornji Vakuf–Uskoplje prolazi samo magistralna cesta M-16.2 Banja Luka–Mostar u dužini od oko 18 kilometara. Osim toga Gornji Vakuf–Uskoplje je sa Travnikom i ostatkom Srednje Bosne povezan regionalnom cestom R-439 čije se potpuno asfaltiranje očekuje do jeseni 2020. godine. Mreža lokalnih cesta duga 202,7 kilometara osigurava dobru povezanost svih mjesnih zajednica i naselja sa općinskim središtem.
Prema rezultatima popisa iz 2013. godine na području općine živjelo je 20.933 stanovnika, a gustoća stanovništva iznosila je 52,86 stanovnika/km2. Prema popisu stanovništva iz 1991. na području općine Gornji Vakuf–Uskoplje živio je 25.181 stanovnik, dok je gustoća stanovništva iznosila 63,59 stanovnika/km2. Većina stanovnika živi u Skopaljskoj dolini i drugim dolinskim proširenjima Vrbasa i njegovih pritoka, dok su viša hipsometrijska područja gotovo nenaseljena. Na području Općine postoje 52 naseljena mjesta od kojih je šest bez stanovnika (Galičica, Gornja Ričica, Gornji Mračaj, Jelače, Mačkovac i Šugine Bare).