La città di Grosseto sorge nell'area territoriale più vasta della Toscana. Situata all'estremità meridionale della regione, è adagiata nella pianura alluvionale della Maremma Grossetana ed è posta a pochi chilometri di distanza dal mare.
La provincia di Grosseto confina a Nord-Ovest con le provincie di Livorno e Pisa, a Nord-Est con la provincia di Siena e a Sud-Est con il Lazio, mentre la parte occidentale è interamente affacciata sul Mar Tirreno. Appartengono alla provincia grossetana anche le isole del Giglio, di Giannutri e di Montecristo.
Il territorio è in prevalenza collinare e in parte montuoso e pianeggiante: l'entroterra è occupato nella parte settentrionale e nord-orientale dalle zone collinari, con le Colline Metallifere e il Monte Amiata nella regione montuosa. La restante zona pianeggiante si estende lungo la linea costiera, ed è stata soggetta a bonifiche per il risanamento delle zone paludose.
Il settore trainante dell'economia grossetana è rappresentato dal turismo, di cui le esclusive località costiere e le isole costituiscono le mete principali.
L'agricoltura e l'allevamento sono tra le attività più praticate nel territorio. Tra le attività industriali, una certa importanza è assunta dall'estrazione dei minerali. Sono presenti nel territorio anche industrie di materiali da costruzione, meccaniche, delle confezioni e alimentari.