Güroymak, Doğu Anadolu Bölgesinde Yukarı Murat havzasının doğusuyla Van Gölü’nün batısında Muş Ovası’nın doğu ucunda, Doğu-Batı istikametinde uzanan iki dağ sırasının arasında ovada bulunan bir alan içinde yer almaktadır. İlçenin doğusunda yer alan Nemrut Dağı-Krater Gölü ve etekleri özellikle batıya doğru uzanarak İlçenin kuzeyini çevirir. Güneyde Yer alan Kilhar Dağı ise Doğu Torosların uzantısı olup, İlçenin batısına doğru hafif bir eğimle ovaya uzanır.

Güroymak İklim yapısı genelde Bitlis İlinin Akdeniz kara iklimi geçiş özelliğine benzemekle beraber önemli değişiklikler gösterir. Kışları ve baharları özellikle yoğun sis nedeniyle güneşli gün sayısı azdır. İlçenin doğusundaki Rahva düzlüğü doğal bir rüzgar koridoru olduğu için büyük tipi ve fırtınalara sahne olur. Kışlar soğuk ve yoğun kar yağışlı baharlar ise yağmurlu geçer. Yazlar kısa ve ılık bir özellik gösterir. İlçenin yüksek yerlerinde yetişen meşe ve kavak ağaçları tahrip edilip kesildiğinden dağlık arazisi çıplak, seyrek çalılarla kaplı otlaklıklar niteliğindedir. Ovadaki eski ormanlar tahrip olmuş yerinde sellerle kaplı bozkır mahiyetinde bir arazi yapısı ortaya çıkmıştır. İlçenin deniz seviyesinden yüksekliği 1320 metre, köyler ile birlikte yüz ölçümü 650 km2 dir.