村山地域は、山形県内陸部のほぼ中央に位置する地域。
東は奥羽山脈を境に宮城県と、西は出羽山地を境に庄内地域と、南は朝日山地・五百川峡谷を境に置賜地域と、北は村山葉山・実栗屋峡を境に最上地域と接し、山形盆地を中心に尾花沢盆地、上山盆地を含む丘陵地、山地。
面積は、県土の28.1%を占め、県庁所在地山形市を中核とした7市7町で構成されている。
また、北流する最上川の中流部にあり、寒河江川、須川が合流する地域や扇状地、自然堤防上では、水はけの良さを利用して果樹栽培が盛んに行われている。
内陸性の気候で比較的雨量が少なく、一日の温度変化や、季節の温度変化が大きい。夏はフェーン現象の影響で連日30度を越す真夏日になる事も多いが、熱帯夜は多くない。
1933年7月25日に山形市で観測された気温40.8度は、2007年8月16日に埼玉県熊谷市、岐阜県多治見市で観測された40.9度に抜かれるまで、74年間にわたって日本最高記録を保持していた。
冬は季節風の影響で積雪量が多い地域だが、同じく内陸部に位置する最上地方や置賜地方と比べると、西部に位置する朝日山地の影響で、積雪量が比較的少ない状況である。しかし、北部の尾花沢市周辺や西部の朝日山地周辺(西川町・大江町・朝日町の山間部など)は国内有数の豪雪地帯となっているものの、同じく内陸部に位置する最上地方や置賜地方と比べると、西部に位置する朝日山地の影響で、積雪量が比較的少ない状況である。
なお、山形県の出先機関としては村山総合支庁は山形市に置かれている。