桃源縣，隸屬湖南省常德市，位於湖南省西北部，縣域面積4441.22平方公裡。 桃源縣域為中亞熱帶向北亞熱帶過渡地段，屬中亞熱帶季風氣候。 截至2018年末，桃源縣戶籍總人口為96.8692萬人。截至2019年，桃源縣轄2個街道、23個鎮、4個鄉， 縣政府駐漳江街道。
春秋戰國時期，桃源地域屬楚國洞庭郡（洞庭郡郡治位於今桃源縣青林回維鄉黃楚村的採菱城遺址）。秦朝時，屬黔中郡。西漢時，為臨沅縣的一部分。東漢建武二十六年（50年），從臨沅縣析出，置沅南縣，隸屬武陵郡。縣治設於武陵縣治西南70裡的古城山（今鼎城區長茅嶺鄉），漢殤帝延平一年（106年）遷至潯陽坪（今漳江鎮潯陽坪村）。
宋太祖乾德一年（963年），析武陵縣，按轉運使張詠的建議，以其地有桃花源而置桃源縣。縣治由沅水南岸遷至沅水北岸（今漳江街道） ，隸屬朗州。1988年4月，常德地區改為湖南省地級市，實行市領導縣制，桃源屬其轄。
桃源縣域屬湘贛丘陵的一部分，處於湘西山地向洞庭湖濱湖平原的過渡帶上，為雪峰、武陵兩大山系支脈夾峙，形成三面環山，由南部和西北部山地向中部及東部傾斜，呈「C」字形不完整的山間丘陵盆地。地勢西峻東緩，南北高、中間低。從山地、丘陵到平原的過渡中有梯級降低現象，在100～200米、300～400米、500～700 米、800～ 1000米四級間常見陡坡過渡形式，呈明顯的梯級遞低地形。
桃源縣域地處沅水中下遊，沅水幹流自西南至東北橫貫全境，縣內段長99公裡，落差15米多，年平均流量2080立方米/秒，相應逕流量655億立方米。自沅陵與桃源交界處（界首）至馬石鄉凌津灘屬中遊，河道平均比降0.35‰；凌津灘以下屬下遊，平均比降0.185‰桃源縣境內共有大小河流48條，均匯入沅水，構成樹枝狀輻聚式水系。
桃源縣域為中亞熱帶向北亞熱帶過渡地段，屬中亞熱帶季風氣候。氣候特點是冷熱四季分明，乾濕兩季明顯，春多寒潮陰菇，夏多暴雨高溫，伏秋易旱，冬少嚴寒。多年平均氣溫為16.5℃。年平均氣溫分布除南部和西北部山區低於16℃之外，其餘均在16.0～16.5℃之間。縣域位於雪峰山北端以安化縣為中心的多雨區邊緣，雨量由南向北遞減。年平均降水量為1437毫米。
桃源縣內有石煤、油頁巖、鐵、釩、銅、鉛、鋅、銅一多金屬、白鎢、銻、秉、金、黃鐵礦、重晶石、碘、石膏、鈾（醉鈾礦）、金剛石、瑪瑙、含鉀巖石、桃花巖（大理石，能潤士等20多種礦產，共有礦床、礦點、礦化點102處，其中中型礦床3處、小璽礦床6處、礦點61處、礦化點32處，此外還有溫泉、石灰巖、白雲巖、粘土（陶土）等。
桃源縣植物資源主要科屬有：殼鬥科的栲屬、青岡櫟屬、櫟屬、板慄屬、石櫟屬計29種；樟科的潤楠屬、楨楠屬、檫木屬、木姜子屬、山胡椒屬等29種；山茶科的厚皮香屬、茶屬、石筆木屬等13種；杜英科的杜英屬3種；薔薇科的石楠屬、花楸屬、櫻屬等26種。
蝶形花科的香槐屬、黃檀屬、皂夾屬、紅豆樹屬等15種；胡桃科的胡桃屬、山核桃屬、青錢柳屬等7種；榆科的榆屬、櫸樹屬、樸樹屬、青檀屬等7種；槭樹科10種；椴樹科的椴樹屬等5種；山茱萸科的徠木屬、四照花屬等8種；金縷梅科6種；樺木科3種。
裸子植物的松、杉、柏科。以上區系成分構成植被的骨幹。石灰巖植被區系有較多的榆科、桑科、馬桑科、馬錢科、山茱萸科、芸香科、大戟科、木犀科植物。華中區系的中國特產種杜仲、猴板慄、香果樹、湖南山核桃、鞘柄木、小楝木、包石櫟、武岡白蘭花亦常見於縣內山地。
桃花源是東晉大詩人陶淵明筆下的世外桃源,雖是虛構,但實有其地,它就位於湖南省桃源縣。桃花源南臨滔滔沅江,北倚武陵群峰,境內古樹參天,修竹婷婷,壽滕纏繞,花草芬芳,有石階曲徑、亭臺牌坊裝點,宛若仙境。這裡每年的3月28日舉辦桃花節,推出各種具有文化特色的活動,如果你此時去桃花源,將會留下浪漫的回憶。
湖南省常德桃花源旅遊區位於湖南省桃源縣西南15公裡的水溪附近，距常德市34公裡。前面有滔滔不絕的沅江，後面是綿延起伏的武陵群峰，境內古樹參天，修竹婷婷，壽藤纏繞，花草芬芳，有石階曲徑、亭臺碑坊裝點，宛若仙境。
桃花源分桃花山、桃源山、桃仙嶺、秦人村4個景區，其中桃花山、秦人村為桃花源的中心，有桃花山牌坊、桃花溪、桃樹林、窮林橋、菊圃、方竹亭、遇仙橋、水源亭、秦人古洞、延至館、集賢祠等70餘處景點。
夷望溪位於桃源境內興隆街鄉上遊八公裡處。夷望溪流域群山環抱，林木蔥鬱，匯入沅江處有水心寨主峰屹立江中，將夷望溪一劈為二，溪水自兩側環繞注入沅江。此處巍巍青山，倒映溪中，山水相映，賽似灕江。夷望溪，亦稱怡望溪，有望之心怡的意思，乍聽起來，似乎又是一道被世間所遺忘的山間流水。的確，這幾乎是個與世隔絕的地方，一個靜宓與神秘的地方。
湖南桃源沅水國家溼地公園，位於湖南省桃源縣城東南方向，距離縣城約15公裡，面積751.79公頃，屬沅江的一段，以維護溼地生態系統平衡、保護溼地功能和溼地生物多樣性為前提和基礎，以開展生態旅遊為導向，充分利用溼地公園生態旅遊資源，合理布局適度開發建設，為人們提供旅遊度假、科普宣教和文化娛樂，充分發揮其生態、社會和經濟效益最終實現資源的可持續利用。
烏雲界國家級自然保護區位於湖南省西北部的桃源縣南部，地處雪峰山脈的東麓、洞庭湖之沅水的南岸，地理位置為東經111o07'20''～111o29'20''，北緯28o30'40''～28o39'47''之間。保護區東西長36.0km，南北寬16.5km，東與常德市鼎城區相連，南與益陽市安化縣接壤，西鄰桃源縣太平鋪鄉，北與桃源縣桃花源風景名勝區相望。
桃源山面積約2.5平方公裡，是道教的聖地，文化的中心。從西晉到晚明，以桃源山為主的名勝古蹟，代有聲名。西晉末葉桃源山上始建桃源觀，中唐逐漸擴大，到北宋而稱極盛。這裡有瀟湘一閣的水府閣，江南一宮的桃川宮，華夏一院的天寧碑院。