林芝位於西藏東南部，雅魯藏布江中下游，其西部和西南部分別與拉薩市、山南市相連，西連那曲市嘉黎縣、東接昌都市，南部部分區域在藏南地區（印度佔據）、緬甸接壤，被稱為西藏江南，有世界上最深的峽谷——雅魯藏布江大峽谷和世界第三深度的峽谷帕隆藏布大峽谷。
林芝風景秀麗，很多地帶被譽為“西藏江南”，有林芝桃花節，有豐富多彩的南伊溝等。還有被譽為西藏西雙版納的墨脫縣和察隅縣底部。林芝平均海拔3100米，幅員面積11.7萬平方千米，實際控制7.6萬平方千米，總人口20.3萬人。
林芝歷史的最早的文字記錄見於工布第穆摩崖石刻上。該石刻位於巴宜區門日區廣久雍仲增村附近，面向西南，已有1200多年的歷史，字跡仍然清楚。此後許多年工布地區都由工布王統治。
薩迦時期和帕竹時期（13-16世紀），林芝市成了藏傳佛教噶瑪噶舉派的勢力範圍。17世紀甘丹頗章政權成立，林芝市被分封為阿沛、江中、甲拉等幾家地方首領的領地，不久又劃分成立了則拉、覺木、雪卡、江達等宗。而波密地方，長期為土酋噶朗德巴統治，處於割據狀況。
1960年1月成立塔工專員公署，同年2月改設林芝專區，專署駐林芝縣。將拉綏溪、古如朗木傑溪、加查宗、朗宗、金東溪劃歸山南專區。原屬昌都專區的嘉黎宗、傾多宗、易貢宗、曲宗劃入林芝專區。以德木宗西部與覺木宗東部、則拉崗宗東北部合併設林芝縣（駐尼池村）；以白瑪桂（包括金珠、珞堆卡）設墨脫縣；以則拉崗的西南部設米林縣；以江達宗設工布達縣（駐江達村，即太昭）；以雪喀宗和覺木宗西部設雪巴縣（駐雪巴村）；以嘉黎宗設嘉黎縣；將傾多宗、易貢宗、曲宗合併設波密縣（駐紮木）。2015年3月，撤銷林芝地區和林芝縣，設立地級林芝市；林芝市設立巴宜區，以原林芝縣的行政區域為巴宜區的行政區域；林芝市轄原林芝地區的工布江達縣、米林縣、墨脫縣、波密縣、察隅縣、朗縣和新設立的巴宜區。
喜馬拉雅山脈和念青唐古拉山脈由西向東平行伸展，東部與橫斷山脈對接。東南低處正好面向印度洋開了一個大缺口，順江而上的印度洋暖流與北方寒流在唸青唐古拉山脈東段一帶會合駐留，造成了林芝的熱帶、亞熱帶、溫帶及寒帶氣候並存的多種氣候帶。兩大洋的暖流常年魚貫而入，形成了林芝特殊的熱帶溼潤和半溼潤氣候，年降雨量650毫米左右，年均溫度8.7℃，年均日照2022.2小時，無霜期180天。
林芝海拔平均3000米左右，最低在雅魯藏布江下游墨脫縣巴昔卡，海拔155米，就高度來講要低於西藏其他地區。是世界陸地垂直地貌落差最大的地帶。喜馬拉雅山脈和念青唐古拉山脈似兩條巨龍由西向東地平行伸展，“南迦巴瓦”則正是龍脊上的白色雪峰，它海拔7782米，是南段喜馬拉雅的最高雪峰，與橫斷山脈對接，形成了群山環繞的獨特地形。
雅魯藏布江在其西行之中切開喜馬拉雅山脈，從南迦巴瓦峰和加拉白壘峰之間穿過，雅魯藏布江這條世界最高的河流，在奔騰1000多千米後，從朗縣進入林芝地區，在米林縣迎面遇上喜馬拉雅山阻擋，被迫折流北上，繞南迦巴瓦峰作奇特的馬蹄形迴轉，在墨脫縣境內向南奔瀉而下，經印度注入印度洋，形成了世界上最大的峽谷雅魯藏布江大峽谷。大峽谷的平均深度為5000米，最深處達到5382米，這段峽谷長度為490多千米，最險峻處位於派鎮大渡卡到墨脫縣邦博地方，有240多千米，峽谷上部開闊，下部陡峭。江河流速高達16米/秒，流量達4425立方米/秒。
林芝的水力資源又佔全西藏的70%以上，被聯合國列為21世紀十大超級工程的雅魯藏布江大拐彎電站，裝機容量可達6000多萬千瓦，是三峽電站的三倍。林芝水域面積1148.7萬畝，水利資源蘊藏量約為8225萬千瓦。 水能蘊藏量在8200萬千瓦以上，其中可開發利用的水力資源達3300萬千瓦。
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