Köprübaşı, Trabzon iline bağlı bir ilçedir ve Sürmene, Araklı, Çaykara, Of ve Dernekpazarı ilçeleriyle komşudur. Kuzeyde Sürmene, güneyde Bayburt, doğuda Çaykara, Of ve Dernekpazarı, batıda ise Sürmene’ye bağlı Küçükdere Mahallesi ile çevrilidir. İlçenin rakımı 200 metre, yüzölçümü ise 132 kilometre karedir. Köprübaşı, Trabzon ile Bayburt arasında en kısa ulaşım yoluna sahiptir. İlçedeki yerleşim alanları, köy ve mahalleler halinde dağınık bir yapı sergilemektedir; bu durum, bölgenin dik ve eğimli arazisinden kaynaklanmaktadır.
Köprübaşı’nın iklimi, Doğu Karadeniz Bölgesi’ne özgü özellikler taşır. Yazlar serin, kışlar ise ılımandır ve her mevsimde yağış alır. İlçeden güneyden kuzeye doğru akan Manahoz Deresi, bölgenin en önemli su kaynağıdır. Bu dere, Yeni Yayla ve Gezge kaynaklarından doğar ve Madur Dağı’nın eteklerinden beslenen en büyük kolu alır. Hamzaağa Yaylası’ndan kaynaklanan ikinci kol, Arpalı Köyü’nde birleşerek kuzeye doğru akmaya devam eder. Doğuda Sultanmurat yamaçlarından Vartan Deresi, batıda ise Vizera, Ehşoho, Çifteköprü ve Ormanseven dereleri, Sürmene ilçe merkezinden Karadeniz’e ulaşır.
Arazi yapısı itibarıyla Köprübaşı, dağlık ve engebeli bir alandır. Dağlar, ilçenin güneyinde doğu-batı doğrultusunda uzanmakta olup, ormanlarla kaplıdır. En belirgin yükseltiler, Manahoz Vadisi ile Küçükdere Vadisi arasında yer almakta ve kuzeyden güneye doğru artış göstermektedir. Bu yükseltiler arasında Ayluka Tepesi, Yeniyol Tepesi, Kangeller Tepesi, Harman Kayalıkları Tepesi ve bölgenin en yüksek noktası olan Madur Dağı bulunmaktadır; Madur Dağı’nın yüksekliği 2742 metredir.
İlçenin güney kısmında, doğu-batı ekseninde uzanan dağ eteklerinde 1750 ile 2200 metre yükseklikte yaylalar yer almaktadır. Bu yaylaların denize doğru alçalan kısımları, özellikle vadi yamaçları ormanlarla kaplıdır. Hayvancılıkla geçinen halkın uğrak yerleridir, temiz havası ve soğuk suları nedeni ile yaz aylarında geniş otlakları. Mayıs ayından Eylül ayının sonuna kadar yaylalar canlılığını korur.