Dal suo altopiano basaltico, alto circa 500 metri, Cuglieri domina il versante occidentale del Montiferru. È situato ad una altitudine media di 479 metri s.l.m. e il suo territorio, che con 120 chilometri quadrati è il più vasto della provincia di Oristano. La Strada Statale 292, che attraversa questo territorio, crea quasi un confine  fra due zone morfologicamente differenziate: una pianeggiante e l'altra collinare-montuosa. Il rapporto tra mare e montagna è strettissimo: dalle cime più elevate, distanti appena dieci chilometri dalla costa, il mare è sempre visibile e d'altra parte le vicende geologiche che hanno determinato la morfologia costiera sono strettamente legate a quelle della montagna. La zona pianeggiante è delimitata dal Mar di Sardegna, mentre la zona collinare-montuosa, che si estende sulle alture del Montiferru, arriva sino a Monte Urtigu a quota 1050 metri, andando a confinare coi comuni di Scano Montiferru, Santu Lussurgiu e Seneghe.  Dalle cime più alte del Montiferru il territorio degrada sino alle coste alte e rocciose di Cabu Nieddu, a quelle calcaree di Santa Caterina e di S'Archittu, ricche di splendide insenature modellate dall'acqua, e a quelle basse e sabbiose di Is Arenas, oggi ricoperte da una lussureggiante pineta. Le foci del Rio Mannu a nord e del Rio Pischinappiu a sud delimitano i circa 16 chilometri di costa Cuglieritana. Fanno parte del comune di Cuglieri le località balneari di Santa Caterina di Pittinuri, S'Archittu e Torre del Pozzo. È facile che in questa zona il tempo muti rapidamente, e allora una fitta nebbia ricopre tutto, a tratti spazzata da folate di vento gelido.  Il clima è mite, anche se negli inverni particolarmente rigidi cadono abbondanti nevicate.