İlçe Tunceli’nin batısında yer almakta olup, İl’e 117 Km. uzaklıktadır. 1881 yılında belediye teşkilatı kurulan İlçe 877 Km2 alana sahiptir. İlçenin rakımı 953 m.dir. Kuzeyinde Ovacık,doğusunda Hozat, Kuzeybatısında Erzincan ile komşu olup güneyi ve kısman batısı Keban Baraj Gölü ile çevrilidir. Tunceli ile olan ulaşımı Pertek üzerinden karayolu ile sağlanır. Ancak ulaşım daha çok Elazığ İli üzerinden olup Elazığ-Çemişgezek arasındaki karayolunun bir kısmının Keban Baraj Gölü üzerinde olması nedeniyle feribotlarla sağlanmaktadır.

2000 Yılı Nüfus Sayımı sonuçlarına göre İlçe merkezinin nüfusu 3685, köylerinin nüfusu 5282 kişi olup toplam nüfusu 9773’tür.

Çemişgezek İlçesinin kuzey kısmı güney kısmına göre daha dağlık olup, iklimi karasal iklimin bütün özelliklerini taşır.

İlçenin geçim kaynağı tarım ve hayvancılığa dayanmaktadır. İlçenin dağlık kesimlerinde genellikle hayvancılık yapılmaktadır. Hayvansal üretimde göçebe hayvancılık önemli bir yer tutmaktadır. Göçebe hayvancılıkla uğraşan ailelerin ürettiği peynir (Şavak Peyniri) lezzet ve kalite olarak ün saldığı için büyük şehirlerde Erzincan Tulum Peyniri olarak pazara sürülmekte ve tüketiciler tarafından tercih edilmektedir.

İlçenin tarıma elverişli bölümlerinde ise patates, buğday, arpa, fasulye, soğan, nohut, mercimek gibi ürünlerin yanı sıra domates, biber, salatalık ve patlıcan gibi sebzelerde yetiştirilmektedir.İlçeye bağlı Ulukale Köyü, dut ve dut ürünlerinden olan pekmez ve pestiliyle tanınmıştır.

Çemişgezek; aynı zamanda ilimizin tarihi eserler bakımından en zengin ilçesidir. İlçede yerleşim çok eskiye dayandığından pek çok tarihi esere rastlamak mümkündür. İlçede bulunan başlıca eserler; Yeni Köy Höyüğü, İn Delikleri (Derviş Hücreleri), Yelmaniye Camisi, Uzun Hasan Türbesi, Hamam-ı Atik, Aşağı Köprü, Ferruh Şad Bey Türbesi, Hamidiye Medresesi olarak sayılabilir.