O município é constituído pelos distritos da sede e de Lourenço Velho.[12] Faz divisa com os municípios de São José do Alegre, Maria da Fé, Wenceslau Braz, Piranguçu, Piranguinho e Delfim Moreira. Seu território pertence à bacia hidrográfica do rio Sapucaí e a sede encontra-se na latitude 22° 26’ Sul e longitude 45°27’ Oeste.
Relevo
Sua altitude varia de 845 metros, na cota do Rio Sapucaí a 1 915 metros, na Pedra de Santa Rita. Apresenta um relevo predominantemente montanhoso, com superfície montanhosa de 78 por cento, ondulada de doze por cento e plana de dez por cento. O solo predominante é o latossolo vermelho-escuro distrófico.
Hidrografia
Itajubá pertence à bacia do Rio Sapucaí. Além deste, possui outros rios de importância como: Rio Lourenço Velho, Ribeirão Anhumas, Ribeirão Zé Pereira, Ribeirão Piranguçu e Ribeirão Água Preta.
Clima
Situado nos limites meridionais do clima temperado, sob influência da elevada altitude da região, o clima de Itajubá é do tipo temperado, com oscilações bruscas de temperatura e predominância de ventos NE. Precipitação pluviométrica média é 1 550 milímetros ao ano, chegando ao maior nível nos meses de dezembro e janeiro. A temperatura média anual é de 19,5 °C, com máxima média anual de 26 °C e a mínima de 13 °C.[14] Há registros que indicam queda de neve na cidade no século XX. É comum geadas nos meses mais frios.
Flora e fauna
É formada por vestígios de mata atlântica com espécies como: jatobá, angico, jacaré, peroba, ipê, carqueja, sete–sangrias e taiuiá.
Possui áreas de floresta subcaducifólia latifoliada tropical e de floresta subcaducifólia subtropical de araucária. Encontramos as seguintes espécies nesta vegetação: amoreira, canela, canjerana, cedro, guatambu, jatobá, jequitibá, maçaranduba, copaíba, peroba-rosa, sassafrás.
Há uma grande variedade da fauna silvestre. Algumas espécies de aves encontradas na região são: bem-te-vi, fogo-apagou, juriti, maritaca, pica-pauzinho, risadinha, rolinha, sabiá-amarelo, sanhaço, tiê-preto e o tucano. Há cobras como: a falsa-coral, cascavel, jararacuçu, sucuri e urutu. Também encontram-se mamíferos como: cachorro-do-mato, capivara, cutia, gambá, jaguatirica, lebre, lontra, macaco-prego, morcego-frutífero, ouriço, paca, rato-do-mato, suçuarana, veado-mateiro e o tatu.
Cachoeiras
Na cidade, encontram-se diversas cachoeiras, como a da Serra dos Toledos; a Cachoeira da Estância; Cachoeira da Pedra Vermelha; Cachoeira Grande do bairro Lourenço Velho e Cachoeira da Peroba. A 15 Km do centro de Itajubá, na divisa com a cidade de Delfim Moreira, encontra-se também a Cachoeira Ninho da Águia.