Se localiza a una latitud 20º50'56" sur y a una longitud 41º06'46" oeste, estando a una altitud de 36 m s. n. m. Su población estimada en 2004 era de 191.033 habitantes.

Su superficie es de 892,9 km². Se encuentra en el sur del estado, en las márgenes del río Itapemirim. Es cariñosamente llamada La capital secreta del mundo.

Cachoeiro de Itapemirim tiene un clima tropical, con veranos calurosos y húmedos. Se considera una de las ciudades más calurosas de Espírito Santo, junto con Colatina, Castelo y Alegre. Esto se debe a los cerros que rodean la ciudad, que en algunos lugares superan los 500 metros, como el Morro das Andorinhas. Estas formaciones dificultan la circulación del aire, provocando calor y una sensación de sofocación. En ciertos meses del año, como diciembre, enero y febrero, las temperaturas son más altas en Cachoeiro de Itapemirim, y el calor, a menudo excesivo, combinado con la humedad del río Itapemirim, provoca la formación de nubes de tormenta, acompañadas de lluvia, fuertes vientos y, ocasionalmente, granizo. Estas tormentas suelen durar entre 15 y 40 minutos. A pesar de su corta duración, pueden causar perturbaciones en la ciudad. En marzo, abril y mayo, las temperaturas siguen siendo altas, pero no suelen superar los 35 °C. Aunque hay excepciones, generalmente son ocasionales.^[1]​

Cachoeiro de Itapemirim tiene hijos famosos como los cantantes Roberto Carlos y Sérgio Sampaio, el escritor Rubem Braga, el periodista Nico Gutiérrez y la naturista y bailarina Dora Vivacqua, más conocida como Luz del Fuego.

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1. ↑ «Encontra CachoeiroItapemirim | Guia Completo de Cachoeiro de Itapemirim». Cachoeiro de Itapemirim (en portugués de Brasil). Consultado el 2 de septiembre de 2025.