İlçemiz, Güneydoğu Anadolu Bölgesi´nin güneyinde yer alan Mardin İline bağlı coğrafi konumu itibari ile; doğusunda Dargeçit İlçesi, batısında Ömerli İlçesi, kuzey batısında Savur İlçesi, kuzeyinde Batman İline bağlı Gercüş, güneyinde Nusaybin İlçesi, doğusunda ise Şırnak İline bağlı İdil İlçesi yer almaktadır. Yüzölçümü 1083 km2 dir.
Midyat İlçesinin arazileri genellikle engebeli olmakla beraber çok yüksek dağı yoktur. İlçe merkezi ise ortalama 800-1100 m. arasında değişen bir yaylada kurulmuştur. Susuz olan eteklerde üzüm bağları, sulak yerlerde ise sebze ve meyve yetiştirilmektedir. Ovalar küçük düzlüklerdedir. Buralarda genellikle tahıl ekimi yapılmaktadır.
Bölgede dağ ve araziler ormansız ve çıplaktır. Elli yıl öncesine kadar bu dağların ormanlık olduğu, yakın köylerdeki palamut ve meşe köklerinden anlaşılmaktadır.
Midyat´ ta karasal iklim görülür. Kışlar soğuk, yağmur ve kar yağışlı; yaz ayları ise sıcak ve kurak geçer.
Midyat ilçesinde belli başlı bir akarsu yoktur. Sivrice köyü arazisinde doğarak, Nusaybin ovasını sulayan ve Çağ-Çağ hidroelektrik santralini çalıştıran Beyazsu ve Karasu çaylarından fazla yararlanılmamaktadır. Beyazsu Çayının etrafı ağaçlı ve ormanlıktır. Buralarda çeşitli sebze ve meyve yetiştirilir. Akarsulardan balık avlanılabilmektedir. İlçemiz 1968 yılında bu santralin açılmasıyla elektriğe kavuşmuştur. Daha önce 1959 yılında dizel motorla çalışan elektrik şebekesi vardı. Bu açıdan da Beyazsu ve Karasu çaylarının önemi büyüktür. Ayrıca ilçemizin içme suyunun yarısı bu kaynaklardan karşılanmaktadır.