El municipio se encuentra en el centro del estado y en la región denominada como de las Grandes Montañas.

Sus coordenadas geográficas extremas son 18°22′ - 18°45′ de latitud norte y 96°40′ - 96°55′ de longitud oeste y su altitud fluctúa entre 60 y 1500 metros sobre el nivel del mar.

La cabecera municipal, Tezonapa, se encuentra conurbada con la población de Cosolapa, Oaxaca; siendo divididas únicamente por una calle por la que discurre el límite estatal.

Tezonapa tiene un clima principalmente templado y un poco húmedo, con abundantes lluvias en verano y principios de otoño y algunas más en invierno.

El municipio incluye en su territorio un total de 149 localidades.