Верховажский округ расположен на северo-востоке области. Площадь округа равна 4,46 тысячи километров. Округ находится в пределах среднетаёжной подпровинции Двинско-Сухонской ландшафтной области.
Верховажский округ - район долгомошных ягодниково-травяных ельников, сосняков и березняков, переходных и верховых болот. Леса покрывают 85 % площади округа, в том числе еловые леса занимают примерно 44 %, березовые около 28 %сосновые 25 % и осиновые 3 % лесопокрытой площади.
Верховажский округ входит в состав трех гидрологических районов Вологодской области: Важского, Кулойского, западная часть - Тарного-Кокшеньгского района.
Округ обеспечен достаточно водными ресурсами. Имеется более 40 работающих скважин и 49 рек и речек. Наиболее крупные из них реки: Вага, Кулой, Пежма, Коленьга и Терменьга. Реки не судоходные. Все реки района принадлежат бассейну Белого моря.
В округе господствуют плоские и волнистые моренные и озеро-ледниковые равнины. Почвообразующие породы представлены моренными суглинками, карбонатными на юге и бескарбонатными на севере; озерно-ледниковыми суглинками в пределах Кулойской низменности; комовыми песками и супесями.
Под еловыми лесами на суглинках формируются средне и сильноподзолистые почвы. Под березовыми - преобладают дерновые средне и сильноподзолистые суглинки. К сосновым лесам, развитым на камовых песках, приурочены сильно и среднеподзолистые супесчаные и песчаные почвы.
На территории Верховажского округа расположено 3 ландшафтных заказника и один памятник природы общей площадью 7063,5 гектара. Все особо охраняемые памятники природных территорий носят региональный статус. Территории представляют значительную ценность и служат накоплению генетической и экологической информации.