Putumayo está ubicada en la selva Amazónica de la provincia de Sucumbíos en el extremo nororiental de Ecuador línea de frontera entre los países vecinos de Colombia y Perú.

Su altitud media es de 200 m.s.n.m. Sus límites son: al norte República de Colombia, al Sur el cantón Cuyabeno, al este la República de Colombia y parte del Perú, y al oeste el cantón Lago Agrio.

El cantón cuenta con una superficie total de 3559 Km2, y la ciudad de Puerto el Carmen con una superficie de 1.165,6 Km2, la temperatura promedio del cantón es de 22°C donde prevalece el clima mega térmico lluvioso.

Políticamente el cantón esta divido por la ciudad de Puerto el Carmen y las parroquias rurales de: Palma Roja, Puerto Rodríguez, Puerto Bolívar y Santa Elena.