Der Neckar-Odenwald-Kreis ist ein Landkreis in Baden-Württemberg. Sitz des Landratsamtes ist die Große Kreisstadt Mosbach. Er liegt im Regierungsbezirk Karlsruhe (vor der Kreisreform 1973 im damaligen Regierungsbezirk Nordbaden) im Norden des Landes Baden-Württemberg (nordöstlicher liegt lediglich noch der Main-Tauber-Kreis). Er gehört zum Verband Region Rhein-Neckar sowie zur Metropolregion Rhein-Neckar (MRN) GmbH, die als Rechtsnachfolgerin der Regionalmarketing Rhein-Neckar-Dreieck GmbH gegründet wurde.
Im Norden bildet er die Landesgrenze zu Hessen mit dem dortigen Odenwaldkreis sowie zu Bayern mit dem Landkreis Miltenberg und mit vielen Beziehungen zu Würzburg, im Osten grenzt er an den baden-württembergischen Main-Tauber-Kreis, im Südosten an den Hohenlohekreis, im Süden an den Landkreis Heilbronn und im Westen an den Rhein-Neckar-Kreis (um Heidelberg).
Der Neckar-Odenwald-Kreis hat Anteil an drei unterschiedlichen Naturräumen: Der Mittelgebirgslandschaft des Odenwaldes, dessen höchste Erhebung, der Katzenbuckel (626 m), an der westlichen Kreisgrenze liegt (Gemeinde Waldbrunn), dem sich südlich anschließenden Bauland sowie dem Neckartal, das das westliche Kreisgebiet von Heilbronn kommend nach Norden geologisch durchtrennt. Kurz nach Verlassen des Kreisgebiets fließt der Fluss nach Westen in Richtung Heidelberg/Mannheim weiter, um in Mannheim in den Rhein zu münden.
Geologisch gesehen bildet der Odenwald keine Einheit. Er unterteilt sich in den Kristallinen Odenwald, auch Vorderer Odenwald genannt und dem Buntsandstein-Odenwald, der die weitaus größere Fläche einnimmt. Der rote Sandstein ist in allen historischen Gebäuden von Heidelberg über Amorbach bis nach Miltenberg zu finden. Landschaftsprägend im Buntsandstein-Gebirge ist das Neckartal, das den Kleinen Odenwald vom übrigen Odenwald trennt.
Die Landschaft des Baulandes oder Madonnenländchens im Südosten wird von Muschelkalkformationen geprägt. Da die Bauern sich dort früher ansiedelten, ist diese Gegend waldärmer.
Das größte Basaltvorkommen ist am Katzenbuckel zu finden. Seine Bergkuppe ist ein vulkanischer Härtling, der Überrest eines nicht mehr aktiven Vulkans.