İlçemiz,Burdur ilinin güneybatısındadır. İl merkezine uzaklığı 125 km’dir.Gölhisar, (Pırnaz, İbecik Kasabası, Asmalı, Evciler, Karapınar  ve Hisaradı köyleri) Çavdır(Kozağacı ve Bayındır Kasabaları ve Kızıllar köyü) ve Muğla- Fethiye(Çobanisa, Karaçulha Kasabası, Çamköy Kasabası,Gökben,Eldirek,Ören ve Paşalı köyleri) ilçeleriyle komşudur.İlçe merkezinin rakımı 1250 m’dir. İlçe Fethiye-Denizli karayolu üzerindedir.

Dirmil yüzey şekilleri açısından karmaşık bir özellik göstermektedir.Doğu-batı yönünde uzanan yüzey şekilleri,Batı Toroslar kıvrım dağ sistemi içerisinde yer almaktadır. Koçaş, Oyuk,Kerkeli  ve Boncuk dağları (2418 m)  Erbeleni ve Kızlarsivrisi önemli yükseltilerdir.

Güüney batıda Maşta ve Pırnaz köylerinin arasında kalan Boncuk Dağı ilçemizin en yüksek dağı olup yaklaşık 1600 metrelerden itibaren doğal bitki örtüsü üst  sınırına ulaştığından yüksek kesimlerde bitki örtüsü mevcut değildir. Bu alanda özellikle yükseklik ve bakının da etkisiyle çok miktarda kar yağışı görüldüğünden;fiziksel çözülme oldukça fazladır.

Eğim son derece yüksek olduğu için dağa tırmanmak  oldukça zordur.Ulaşım Orman teşkilatına ait şose yol ve belli geçit alanlarından sağlanabilmektedir.Boncuk Dağının kuzey kesimlerinde meşe ve  ardıç ormanları görülürken güney alanlarında daha çok karışık bir orman örtüsü mevcuttur.

İlçemizin önemli yükseltilerindendir.Kuzey ve batı  yamaçlarında daha çok iğne yapraklı karışık ormanlar mevcuttur.Özellikle Esenli ve Payamlı  güneyinde sedir ormanları yaygınlık gösterir.Kerkeli-Çırkıcak Dağı’nın güney yamaçları bitki örtüsü açısından fakir olup geniş düzlükleri içinde barındırmaktadır.

Bu dağ grubuna  bitki örtüsü açısından oldukça fakir olan ve fiziksel erimenin yoğun olduğu  Çağlan Dağı’nı eklemek gerekecektir..Bu dağdan itibaren  morfolojik yapı güneye doğru dalgalanmakta ve parçalı plato görünümü kazanmaktadır.Bu durum sarp arazilerin hüküm sürdüğü Karanlıkiçi Kanyonu’na kadar bu şekilde devam etmektedir.  

Dirmil  ovasından itibaren dağınık haldeki yükseltileri toplayarak aniden yükselen Oyuk Dağı; arazi çeşitliliği açısından farklılık göstermektedir.Güney yamaçlarında eğim oranı az iken özellikle batı yamaçları Konyalıardı ve Dığankara yükseltileriyle sarp ve geçit vermez bir özellik kazanır.Oyuk Dağı belli aralıklardaki hörgüç yükseltilerle Koçaş Dağı’na kadar uzanmaktadır.

Dirmil,Gölhisar ve Çavdır ilçelerinin ortak kullanımında olan Koçaş Dağı bölgenin en yüksek dağıdır.Her yönü ormanlıktır. Çok geniş bir alana hakim yüksekliktedir.

Etrafındaki küçük yükseltileri hem toplayıp hem de dağıtan bir yapıya sahiptir.Antropojen bozkırların en yaygın olarak görüldüğü alanlardan birisidir.Bu dağdan itibaren kuzey ve doğuya doğru yükselti düşmektedir.Burada geniş platolar ve bitki örtüsünün tek çeşide indiği daha çok ardıç ormanları ile çalılıklardan oluşan bir görünüm vardır.Dalgalı halde kuzeye doğru Kapılıgeçit Dağına; güneydoğu yönünde ise Erbeleni Dağı’na uzanmaktadır.

İlçenin en  doğusunda karmaşık bir yapıya sahiptir.yer yer karstik  çukurların görüldüğü bitki örtüsü açısından oldukça fakir bir alandır. Çobanisa ovasından,Göçükten ve Kadıra’dan toplanan yükseltiler Erbeleni’nde zirveye ulaşmaktadır.

Yörenin en dik ve yüksek dağlarındandır.bitki örtüsü açısından fakirdir.

Bu dağlar birbirinden bağımsız olarak hakim yükseltiler olduğundan çevrenin seyirliği bakımından güzel imkanlar sunmaktadırlar.

Dirmil, platolar bakımından oldukça zengindir.Özellikle kuzey doğu bölgesi geniş platoların olduğu bir  yapıdadır.Teşnek kabarığından itibaren; Sığırkulağı, Fatmapınarı, Çukuryurt, Dedetaş,Kadıpınarı, Marmarlı, Kırkpınar önemli platolardır.Kırkpınar platosu Kırkpınar çayının oluşturduğu mendereslerle parçalanmıştır.Kırkpınar çayının kaynağını oluşturan Pınargözü alanında antik döneme ait  kabartmalar,lahitler ve kale kalıntıları önemlidir.Kırkpınar yaylasının , Balbura antik kentinin sayfiyesi olarak kullanıldığı kanaatini kuvvetlendirmektedir.(Hüseyin Saraçoğlu-Akdeniz Bölgesi)

Ayrıca  Yüğürler, Yalınova,Yazıralanı,Hamzaballar,Çıvgın, Çeşmönü, Beyalanı  bu bölgedeki önemli platolardır.Bu platoların bir çoğunda tarımsal faaliyetler yapıldığı gibi mera olarak ta kullanılmaktadır.İlçenin kuzeybatısında Yediarlı, Dirmilcik, Sarıpınar,Elmacık özü gibi platolar mevcuttur.

Güneyde ise Avdan, Akpınar,Esiri ve Kumlu gibi platolar sayılabilir.

Dirmil bölgede akarsu zenginliği açısından dikkat çekmektedir. İlçe sınırları içerisinde dört ayrı su toplama havzası vardır.

Dalaman Çayı  Dirmil havzası:Boncuk Dağı,Çaypınar,Çırkıcak,Belbaşı,Oyuk Dağı, Koçaş, Çal ve  Çörten Dağlarındaki suları toplayıp Dalaman Çayı’nın yukarı çığırını oluşturur.

Karanlıkiçi  havzası:Maşta dağlarının  havzasıdır. Bu havza Eşen Çayı’nın Dirmil yaylalarından, Söğüt, ve Seki bölgesi sularıyla Karanlıkiçi Kanyonu’nda Çay Döğüştüğü’nde buluşarak Eşen Çayı’nı oluşturmaktadırlar.

Eşen Çayı   havzası;Kerkeli,Esenli,Belbaşı Galamacık, Karadağ, Erbeleni ve Kızlarsivrisi alanlarının sularını toplayarak Eşen Çayı yukarı çığırını oluşturmaktadır.

Dalaman Çayı Kırkpınar havzası ise Yedikardeşler,Yaylacık,Yüğürler, Öreneğrek  bölgesinin sularını toplayıp Dalaman Çayı Kırkpınar Yukarı çığırını oluşturmaktadır.

Dirmil akarsuları farklı su yollarından akarak hem Akdeniz’e hem de Ege Denizi’ne ulaşmaktadır.Akarsuların  rejimleri iklime bağlı olarak düzensizdir.Debileri ise Karanlıkiçi havzası dışında çok yüksek değildir. Bazı akarsular karstik özellikte olup yazın kurumaktadırlar.

Dirmil kaynak suları bakımından bölgenin en zengin kaynaklarına sahiptir.Etrafta Dirmil’in soğuk suları olarak bilinmektedir.Bu durumun en büyük yansıması ilçe merkezindeki Esmerpınarı’nda yaz mevsiminde su doldurmak için sıraya girmiş yerli ve yabancı insanlar  gösterilebilir.