南投分署位於台灣本島中部，境界北至合歡山、福壽山農場，東沿中央山脈與花蓮林區為界，南至秀姑巒山脈與嘉義林區毗鄰，西至阿里山脈；與臺大及中興大學實驗林區接壤，並與玉山、太魯閣國家公園及日月潭、參山、雲嘉南沿海國家風景區部分範圍重疊。海岸保安林南起雲林縣口湖鄉，北至彰化縣伸港鄉，海岸線全長約95公里。

轄內3,000公尺以上高山22座，峰巒崢嶸，地形陡峭峻急、起伏多變，海拔自西部沿海至3,825公尺（秀姑巒峰），高低相差懸殊，生物相歧異度大，孕育豐富的野生動植物資源及無數種台灣特有種生物。完整的森林覆蓋，涵養霧社及日月潭水庫集水區水源，並依據多樣性的生態資源劃設了自然保護區域面積計82,467公頃，包括屬中央保育廊道之「瑞岩溪野生動物重要棲息環境」、「丹大野生動物重要棲息環境」；孕育八色鳥及食蛇龜之「雲林湖本八色鳥野生動物重要棲息環境」及具地震崩塌斷崖特殊地景之「九九峰自然保留區」，進行監測、調查、巡護，以保育珍貴生態資源。 

經營合歡山國家森林遊樂區、奧萬大國家森林遊樂區、天池山莊與奧萬大住宿設施；能高越嶺西段國家級步道及12條區域步道總長度47.54公里，提供民眾親近山林的優質環境；奧萬大自然教育中心及二水生態教育館並致力於提供「師法自然、快樂學習」的環境教育，是快樂的森林學習教室。此外，轄管林道11條總長142公里，係維繫平地與山地間交通及產物運輸重要幹線。