La denominación de origen Montsant forma un semicírculo abierto hacia el río Ebro envolviendo a la D.O. Priorat.

Es muy accidentada, al norte se halla la Sierra de la Llena y el macizo de Montsant, separadas por el río Montsant, que se unen por el este con las montañas de Prades, con la serranía prelitoral, la Sierra de l’Argentera y los macizos de Colldejou y Llaberia. Al oeste se encuentra la sierra de la Figuera.

Las zonas con más llanos están a la orilla del río Montsant y hacia el sur donde la D.O. se abre hacia el Ebro.

El suelo es mayoritariamente de terrenos terciarios calcáreos pedregosos y de aluviones cuaternarios, con altitudes que van de los 200 a los 700 m. sobre el nivel del mar.

El clima es mediterráneo con influencia continental, frío y con grandes contrastes entre las temperaturas diurnas y nocturnas. La media anual de las temperaturas máximas no supera los 20 grados y la media de las mínimas es de 7 grados.

Las precipitaciones se sitúan entre los 400 y 500 mm. La lluvia se concentra en el otoño y primavera, siendo el periodo más seco los meses de julio y agosto.

Los inicios de la actividad vinícola de la zona se vinculan a los romanos, aunque vestigios históricos indican que la vid era cultivada por colonias griegas cuando se asentaban más al norte de la costa catalana.