Aquí se explican las características del relieve, el clima y el agua, así como los diferentes ambientes que predominan en la Conca. La comarca tiene una superficie de 648,9 km2 y está dividida en tres grandes unidades geográficas: los altiplanos de la Baixa Segarra, la Conca estricta y las Montañas de Prades.
El relieve está marcado por las elevaciones de las sierras de Prades y de Miramar, que cierran la comarca por el sur y el sudeste.
El clima está influenciado por el mar Mediterráneo. Es de tipo seco subhúmedo, con pequeñas variaciones en las Montañas de Prades y el altiplano de la Baixa Segarra.
La red hidrográfica de la Conca de Barberà la forman principalmente dos ríos, el Francolí y el Gaià. El Francolí nace en las Montañas de Prades. Sus afluentes principales son el Anguera, el río de la Vall y el Brugent.
Los ambientes de la Conca son forestales, arbustivos y de ribera, con predominio de los bosques de pino blanco, encinares y robledos; rupícolas y cavernícolas, formados por riscales, canchales y cuevas, refugio de lagartos, lagartijas, pájaros y murciélagos; rurales y agrícolas, y antrópicos, uno de los ambientes más característicos de la comarca, generalmente rodeados de bosques y pequeños núcleos habitados.