신림면의 지리학적 위치는 동경127°57′, 북위 37°21′지점이며 차령산맥(車嶺山脈)인 치악산(雉岳山)과 백운산(白雲山)의 중간에 위치한다. 동쪽에 영월군(寧越郡) 수주면(水周面)과 주천면(酒川面), 서쪽에 제천시(堤川市) 백운면(白雲面), 남쪽에 제천시(堤川市) 봉양읍(鳳陽邑), 북쪽에 원주시(原州市) 판부면(板富面) 금대리(金垈里)와 인접하고 있다.
면적은 127.46㎢(원주시 면적의 14.69%)로, 총 면적의 77.7%이상이 산악지대인 산간분지형이다.