三明位於福建西部，土地面積約2.3萬平方千米，僅次於南平，是福建面積第二大的地級市。可是，三明地處閩西大山帶、閩中大山帶，境內有武夷山、玳瑁山、戴雲山三大山脈環繞，地形閉塞，平地稀少，超過90%的區域為山地丘陵。受限於地理環境，三明可以說地廣人稀，其2020年常住人口為248.65萬人，是福建人口最少的地級市。
此外，三明9個縣市的常住人口在福建省內均比較少，且均為負增長。三明9個縣市常住人口由高到低為：
永安市：34.48萬人。永安市位於三明南部，土地面積2931平方千米，2020年常住人口34.48萬人，位居三明9個縣市之首。永安地處玳瑁山脈北段，地勢西南、西北高，中部低，東部的鯉魚山、將軍山一帶海拔超過1400米；永安市西北部多為海拔500米以下的丘陵；永安市中部的九龍西、文川溪、南溪沿岸地勢低平，有狹長的河谷平原 ，這三溪在永安市區交匯後稱沙溪。
永安是三明，乃至閩西地區經濟、工業最發達的縣域，其2020年的GDP為446.26億元，位居三明各區縣之首（2020年三元區、梅列區還沒有合併，合併後的三元區、梅列區GDP為603.26億元）。
永安市地處福建西部山區，距海洋比較遠，可永安的工業實力超過了不少福建東部沿海的縣域，有尼葛高新技術開發區、北部工業新城、埔嶺汽車工業園等大型工業園區。
尤溪縣：34.16萬人。尤溪縣位於三明東南部，土地面積3463平方千米 ，地處戴雲山脈北段，是一個山區縣，平地主要分佈在縣城、西城鎮、梅仙鎮、洋中鎮、西濱鎮。尤溪縣2020年常住人口34.16萬人，比永安市略少。
大田縣：29.95萬人。大田縣位於三明東南部，地處戴雲山中段西麓，土地面積2294平方千米，2020年常住人口29.95萬人。大田縣地形十分複雜，縣城坐落在尤溪畔，海拔約361米，尤溪東西兩側多為海拔超過500米的山嶺。
寧化縣：26.16萬人。
將樂縣：14.49萬人。
清流縣：11.8萬人。
建寧縣：11.44萬人。
泰寧縣：10.41萬人。泰寧縣位於三明西北部，土地面積1539平方千米，西北端與江西撫州黎川縣相連，2020年常住人口10.41萬人。泰寧縣地處武夷山主脈中段東側，地勢西高東低，西部與建寧交界處的金盤山、筆架山、寶峰山、饅頭山一帶海拔超過1000米，部分山峰超過1500米。泰寧金溪沿岸一帶地勢平緩，多低丘陵，其中泰寧縣城海拔約290米。
明溪縣：9.89萬人。明溪縣位於三明中部偏西，北、西北與將樂縣、泰寧縣相連，西北、西南與建寧縣、寧化縣、清流縣為鄰，東南、東北與永安市、三元區、沙縣區毗鄰，土地面積1730平方千米。明溪縣地處武夷山脈東麓，四周高、中部低，中部的黃沙溪沿岸地勢較低。黃沙溪為沙溪支流，是明溪縣的“母親河”，孕育了明溪縣城。
黃沙溪在明溪縣中部沖積出一塊長約11千米，平均寬約1.5千米的小平原，明溪縣城即坐落在該平原中部。明溪縣2020年常住人口9.89萬人，是三明常住人口最少的縣級行政區。
三明9個縣市2020年的常住人口均低於35萬人，其中有5個（明溪縣、泰寧縣、建寧縣、清流縣、將樂縣）低於10萬人。三明面積很大，可其9個區縣的常住人口較少，主要與地理環境有關。三明9個區縣的地形均以山地丘陵為主，平地不僅少，且沿河流呈帶狀分佈。
地理環境不僅影響了三明9個區縣常住人口的數量、分佈，還進一步影響交通、經濟，與十年前相比，三明9個區縣的常住人口均為負增長，人口主要流向了福建東部沿海地區。
