Витимский государственный природный заповедник расположился на юго-востоке Бодайбинского района Иркутской области справа по течению реки Витим. Его границы примыкают к административным границам Читинской области и Республики Бурятия. Относится к Саяно-Байкальской горной области.

Заповедник занимает площадь почти 586 тысяч гектар. По его территории протекают реки Витим, Сыгыкта, Мельчикит, Култушная и другие. Речная система Витимского принадлежит бассейну Северного Ледовитого океана. Есть много озер, включая второе (после Байкала) в Иркутской области по величине озеро – Орон. Озеро является охраняемым объектом.

Климат в заповеднике резко-континентальный. Это обусловлено удаленностью от океанов, сетью гор вокруг него и влиянием высокого давления. Среднемесячная температура января – около минус 30 градусов. Зима в этот регион приходит в начале октября и продолжается больше полугода. Лето короткое и относительно теплое.

Лес занимает более 10% площади заповедника. Также здесь находится горный хребет Кодар, протяженностью 200 км с пиками до 3000 метров высотой. На этом хребте охраняемым объектом является Кодарский ледниковый район, включающий в себя более 30 ледников.
В заповеднике водятся более 200 видов птиц, 35 млекопитающих и 23 вида рыбы. Из красно-книжных птиц на озере Орон гнездятся сокол сапсан, черный аист, орлан-белохвост. Другие животные, занесенные в красную книгу и обитающие здесь - кодарский снежный баран, черношапочный сурок, баргузинский соболь.