Seine größte Ausdehnung von Nord nach Süd beträgt rund 40 km, von Westen nach Osten sind es rund 37 km.
Höchste Erhebung im Landkreis ist mit 610,4 m über NN der Hirschenstein im Hartmannsdorfer Forst – ehemaliger königlich-sächsischer Messpunkt.
Der bedeutendste Fluss ist die Zwickauer Mulde.
Der Freistaat Sachsen verfügt über eine Fläche von 18.418 Quadratkilometern. Auf den Landkreis Zwickau entfallen mit 949 Quadratkilometern ca. 5 Prozent der Landesfläche. Er ist damit der kleinste der zehn Landkreise Sachsens, aber mit rd. 316 000 Einwohnern und einer Bevölkerungsdichte von 333 Einwohnern/Quadratkilometer der dichtest besiedelte.