Гремячинск - один из самых молодых городов Пермского края. В мае 2011 года ему исполнилось всего 62 года, а поселок из которого возник город возник немногим раннее, в 1942 году.

Находится Гремячинск в западных предгорьях среднего Урала, в юго-восточной части Кизеловского каменноугольного бассейна. От центра города до ближайшей железнодорожной станции Басская (линия Чусовская - Соликамск) 8 километров, до краевой столицы 178 километров.

Климатические условия здесь относительно суровые. Лето при средней температуре воздуха в июле в 15 градусов короткое, вегетационный период не превышает 145 дней. Зимой морозы достигают 40 градусов, промерзание почвы доходит до полутора метров. Осадков выпадает больше всего в июне и октябре, среднегодовое количество их - 674 миллиметра. Снежный покров в Гремячинске держится 180-190 дней, его высота в конце марта достигает 80 сантиметров. Преобладающее направление ветров - южное, юго-западное и северо-западное со средней скоростью 2,3 метра в секунду.

Рельеф местности холмистый, наибольшая высота над уровнем моря 440 метров (в районе станции Басская). Город Гремячинск расположен по берегам речки Гремячая. Речка собирает воды родников, ключей, в народе называемых словом "гремяч" и несет их в Вильву, приток Усьвы. По имени речки и получил название населенный пункт. В черте города Гремячая принимает принимает притоки - речки Карстовый, Фауна, Бурелом.

Недра территории Гремячинска содержат каменный уголь. Из других полезных ископаемых имеется кирпичная глина, известняк, песчано-гравийные отложения.
Территория, определенная под Гремячинск, по характеру поверхности горно-холмистая, покрыта лесов. Из древесных пород преобладают ель, пихта, часто встречается береза. В подлеске произрастают черемуха, рябина, малина.

Гремячинский уголь поставляется многим предприятиям Пермского края. Продукцию лесной промышленности потребляют все города Кизелевского бассейна. Значительная часть ее отправляется в другие экономические районы страны за ее пределы, вплоть до Киева и Баку.