本站座落於花東縱谷之中心位置,自花蓮站起84.1公里處距台東站78.1公里。背中央山脈,向東隔秀姑巒溪與海岸山脈呎尺相望。鐵路花蓮至玉里段係沿著縱谷平原及中央山脈山麓興築,出玉里後則轉東橫越秀姑巒溪抵海岸山脈山麓後向南繼續前行,鐵路蜿蜓穿梭游走於縱谷及兩大山脈山麓間。沿途美景處處,坐在車廂內放眼望去,高山峻聳,林木蒼鬱,鐵路經過之處時而平疇綠野,時而橫越河川,時而隧道,令人目不暇給。
玉里位處花東縱谷心臟地帶,土地肥沃,物產富庶,所產玉溪米、東豐文旦為二大特產,網室有機豬肉更獨步全臺。本站轄內設有玉里署立醫院及玉里榮民醫院為全台最大精神病患收容中心,促進地區商業發達功不可沒。本站地扼往來花、東之要衝,地理位重要,在花東線為僅次於花蓮,台東之第三大站。