Ylä-Savo sijaitsee Itä-Suomen läänin pohjoisosassa sijoittuen luonnonmaantieteellisesti Järvi-Suomeen, pääosin Suomenselän vedenjakajan itäpuolelle. Ylä-Savo rajoittuu pohjoisessa Oulun lääniin ja lännessä Länsi-Suomen lääniin. Idässä ja etelässä alue rajoittuu Pohjois-Savon kuntiin, kuten Siilinjärveen, Maaninkaan, Nilsiään sekä Rautavaaraan. Ylä-Savon kokonaispinta-ala on 8075 km², josta maapinta-alaa on 7226 km² ja vesialaa 848 km². Vesistöjen suhteellisen vähäisyyden vuoksi Ylä-Savo poikkeaa muusta Järvi-Suomesta (Pohjois-Savon liitto 2001).
Ylä- Savon väkiluku oli vuonna 2001 yhteensä 63 962 asukasta. Alueen asukastiheys oli 8,73 asukasta maa- km²:ä kohden. Väestö on keskittynyt pääasiassa suurimpien kirkonkylien sekä kaupunkien läheisyyteen. Eniten asukkaita on Iisalmen kaupungin taajama-alueella, Kiuruveden kaupungin keskustaajamassa, Lapinlahden kirkonkylässä sekä Pielaveden keskustaajamassa (Pohjois-Savon liitto 2001).