本鄉位於東經一二○度十一分，北緯二三度三十五分，東鄰東勢鄉，南達四湖鄉以舊 虎尾溪為界坑接麥寮鄉以新虎尾溪為址，西臨臺灣海峽與澎湖遙遙相對，東西寬五．九七五公里，南北長為一一．一二五公里，面積六六．四七二平方公里。臺西海埔新生地面積七九○公頃、新興海埔新生地面積三七五公頃。

　　本鄉東西寬7.195公里、南北長13.340公里之長方形，地形全區為平坦的平原地佔75%以上，土地標高在5公尺以下。其中有才寮、火燒牛稠、程海厝等大排由東向西貫穿本鄉注入臺灣海峽，將本鄉自然切割成數區段，海拔標高為5公尺。

　　本鄉絕大部份為沖積岩母質，地質皆為東部臺地及丘陵，沖蝕物堆積而成，因鄉內沿海地區乾旱季，溫度高，蒸發量較雨量大，加上冬季季風的影響，加速地面水份蒸發，往往形成鹽性沖積土，其分佈狀況如下：粘板岩與砂頁岩混合沖積土：全鄉大多為粘板岩與砂頁岩混合沖積土，面積約6,012公頃，佔全鄉99.8%，本類土壤排水情形均為不完全。粘板岩老沖積土：位於北面新虎尾溪一帶，面約98.1公頃，佔全鄉0.3%，主要以濁水溪老沖積土壤屬於粗質地剖面，以砂土、粗砂土為主，排水情形尚可，剖面質地較細。

　　本鄉氣候，春季多西南風，秋冬季多強烈東北季風，夏秋氣溫高，冬春季多屬寒冷氣溫，雨季多集中於春夏季。茲按其特色分別敘述如下：

         季風：

      本鄉之冬季東北季風，適逢乾燥期，故對農作物影響頗鉅。東北季風始於每年11月至翌年3月為期約五個月，此期間風力強大，沿海一帶之農作物栽培，必須仰賴於防風林或架設圍籬之保護，藉以保護農作物之成長。夏季西南季風始於5月至9月為期五個月，此一期間因西南低氣壓強盛，常形成颱風，對於農作物極易造成損害。

         雨量：

      本鄉年平均雨量在1,000公釐左右，依北港觀測所分析，同平均雨量97公釐，其中最高以六月份355公釐，最低為12月份0公釐，全年雨量集中於夏季4–8月，平均雨量196公釐，佔全年雨量84%，乾濕季明顯，加以東北季風影響，蒸發量大，對本鄉農業經營形態構成極大的影響。

溫度：

      本鄉處北迴歸線以北屬亞熱帶地區，氣候溫暖，但因緊臨海洋，受東北季風與夏季西南季風雙重影響之故，全年蒸發量達1,000公釐以下，接近年降雨量，故本鄉溫度年平均在於22度左右，月平均溫最高則達27.8度，最低則為14.9度。

 

颱風災害：

      本鄉處於臺灣颱風行往之要衝，又毗鄰臺灣海峽，夏季7月至9月間，常因東北季風與西南季風互相激溫而成熱帶性低氣壓，形成颱風，造成本鄉一大天然災害，加以臨海水蒸氣常攜帶鹽份附著於農作物，造成大量農作物死亡，使鄉內農作物生產種類及質與量均受到限制。

         臺西鄉境內較重要天然河川有新虎尾溪、舊虎尾溪，其排水設施則有馬光厝及火燒牛稠排水等主要幹線。地下水：本區地下水資源分區屬濁水溪沖積扇，主要水源為濁水溪，新虎尾溪等河川及山區降雨。為優良地下水資源，臺西地下抽水量雖不高，但因出水量不豐富，在不敷使用情形下，造成嚴重地盤下陷。臺西以灌溉及養殖用水為主，以養殖用水抽用量較多。