谢家集区位于淮南市的西部，淮河与东淝河之间，地理座标为东经116°54'～117°01'与北纬32°32'～32°39'之间。东与田家庵区接壤，东南与长丰县为邻，西南与寿县以瓦埠湖、东淝河为界，西北与八公山区相连，北分二道河滩地与潘集区相交。最东端位于望峰岗镇山余村大、小罗山的腰部；最西端位于唐山乡乳山村的花山顶部；最北端位于望峰岗镇二道河农场机耕队大坝北侧；最南端位于淮南、六安、合肥三地市在瓦埠湖中的交汇点。

地质地貌

　　区境地层发育基本齐全，但大部分地区均被第四系冲积层覆盖，基岩出露仅限于市区边缘八公山、舜耕山等低山，出露地层以青白口系、震旦系、寒武系、奥陶系为主，古老的变质岩系局限在打石山—罗山南麓一线零星分布，其他地层偶尔见于地表。 　　区境位于淮南复向斜南翼，间夹于舜耕山与阜阳—凤台两大逆冲推覆构造之间。沿罗山—打石山出露地层以震旦、寒武、奥陶系石灰岩为主，前震旦系变质岩和第三纪红色地层零星分布。山南地下隐伏的寿县—老人仓断层与合肥坳陷中生代红色地层相接；山北地下大面积赋存石炭、二叠纪含煤地层，李郢孜、谢家集各矿座落在煤系之上。 　　区境东、西两部分地质特征有显著差异，西部地质情况简单，东部复杂。西部谢家集煤系之上直接覆盖第四纪冲积层，冲积层一般厚20米。东部李郢孜煤系之上盖有逆冲推覆断裂形成的片麻岩、石灰岩岩帽，推覆断层呈坡状起伏形态，因此，煤系埋藏深浅不一，最深934米，同时有老新三纪红层不整合于煤系或岩帽之上，第三系最大厚度893米，往东超过1200米。 　　区境在淮南西部，南靠瓦埠湖，西南有东淝河，淮河从区境北部穿过。丘陵自西北至东南绵亘于中部，占区境总面积的19.7%；天然湖泊分布四周，因采煤而形成的大、小塌陷区相嵌其间，水面占区境总面积的6%；平原洼地占区境总面积的74.3%。区境地貌根据形态特征可分为4个类型：1、中部低山丘陵区，2、南部滨湖平原区，3、城镇境内及周围波状平原区，4、河间平原区。

气候特点

　　区境属亚热带和暖温带过渡气候，春季多东南风及东北风， 夏季多东风及东南风，秋季多西南风，冬季多东北及西北风。最大风速每秒8米以上，一般在夏季及夏秋之交出现。月平均风速每秒1.3米至2.9米。 全年雨量为615～1502毫米，年平均雨量约937.2毫米，7～8月份平均降雨日9～11天。降雪多在1～3月，一年中平均降雪5～10次，最多达20次，最少1～2次。霜多在11月上旬始到次年3月20日左右。霜期长达130天。最早霜期在10月下旬，最终霜期在4月中旬。年平均无霜期233.7天。年平均气温在14.3℃～16.4℃之间，温度以12～1月最低，一般为-5℃～9℃， 最低温度为1955年1月6日的-22.2℃，冻结深度为0. 1米。最高温度为1959年8月23日的41.2℃。太阳辐射年均为122.5～123.8千卡/平方厘米，月辐射量最大值是6月和7月，分别为14～14.5千卡/平方厘米，12月至次年1月辐射最低，为6.2～6.3千卡/平方厘米。年日照时数为2279.2～2323.1小时，日照率为51～53%，日照时数最多的是7月中旬至8月下旬，月平均为247.8～252.4小时；1～2月日照最少，月平均为149.4～161.5小时。

土壤植被

　　区境土壤种类繁多，现已查清主要有棕壤、 黄棕壤、砂姜黑土、潮土、水稻土、紫色土、沼泽土、石灰（岩）土等8个土类及其所属的14个亚类、32个土属、70个土种。 从植被、气候和土壤属性看， 黄棕壤的成土过程具有脱钙、离铁、 粘化与弱富铝化的特点。黄棕壤是开发利用较早的土壤之一。紫色土，是紫色岩上发育的一种岩性土，零星分布于诸山岭之上。石灰土，有机质含量高达3.10%，表土呈暗黑色，一般位于丘陵中下部。区境有棕色石灰土一个亚类，棕色石灰土、鸡肝土两个土种。水稻土，属人为土纲，指人为生产活动， 经长期耕作、施肥、灌溉，改变了原来的性状， 使土壤获得新的特征，水稻土属于这个土纲。自然植被类型为落叶、阔叶林和常绿针叶混交林。自然植被中草木植物主要有白茅、 荩草和野古草等，灌木主要有酸枣、胡枝子、枸杞和柘树等。由于长期开发，原始植被已很难见到。现有的大多是人工植被（如树木、 庄稼等），一部分是自然草丛植被。根据区境地貌植被情况可分为3个植被区：
1、中部低山丘陵植被区
区境以林木植被为主，有长绿针叶林，常绿阔叶林，落叶阔叶林，果林， 经济林多种林木。长绿针叶林、常绿阔叶林、落叶针叶林的主要树种有马尾松、黑松、柞树、剌槐及灌木丛等，多分布在车路山、文山、 犁锏山，小庙山、老马山、罗山等。经济林、果林分布在余家山（山余林场）和黄家山、乳山、长山、卧龙山组成的卧龙山风景区及小巫山一带。