管内は、富山県のほぼ中央に位置する。南・東部は山地に囲まれ、北部は富山湾に面し、西部は呉羽丘陵を経て射水平野に続いている。東部に連なる立山連峰（主峰：大汝山おおなんじさん3,015m）は、北アルプスの中央部を占め、この一帯は中部山岳国立公園となっている。
管内中央に開ける富山平野は、東部山地から流れ出る常願寺川（じょうがんじがわ）、飛騨山地から流れ出る神通川などがつくる扇状地の複合平野である。高い峰々をもつ地形は、気象にも影響を及ぼし、12月から2月は北西の季節風が吹き降雪量も多く、6月には梅雨、夏には暑い日が続き、四季の変化がはっきりしている。

当署管内は、東西約30km、南北約35km、面積は489平方キロメートルで、東部は射水平野、南部は砺波平野と接しており、西部は宝達丘陵となって石川県に接し、北部は富山湾に臨んでいる。
また、高岡市と氷見市との間には、海抜274mの二上山を中心とした山稜地帯があり、この山稜に沿って小矢部川が流れ、一方、射水平野の中心部を南から北に庄川が流れている。

当署管内は3市からなり、富山県の西部に位置している。地勢は飛騨高地から連なる山岳地帯が南西部を占め、中心部から東北部に広がる平野部分は穀倉地帯となっており砺波平野と呼ばれている。
飛騨奥地の山岳地帯に源を発する庄川は全長133kmにも及ぶ大河で、管内の秘境五箇山地方では険しい峡谷を形成し、ここを庄川峡と称し観光地となっている。庄川は小矢部川と共に水量が豊富なため、その水は発電をはじめ農業、工業等多目的に利用されている。