Nadleśnictwo Syców położone jest w województwach: Dolnośląskim (obręby leśne Syców i Międzybórz) i Wielkopolskim (obręby leśne Bralin i Rychtal), na terenie trzech powiatów: Ostrzeszów, Kępno – woj. wielkopolskie oraz Oleśnica – woj. dolnoślaskie, obejmując terytorialnym zasięgiem działania 103 211 ha na terenie 13 gmin i 3 miast. W obrębie Bralin, gmina Kobyla Góra we wsi Parzynów - przysiółek Zmyślona Parzynowska - znajduje się najwyższe wzniesienie Wielkopolski -"Kobyla Góra" 283,8 m npm.
Nadleśnictwo położone jest na terenach zróżnicowanych pod względem warunków przyrodniczych. Według regionalizacji przyrodniczo – leśnej, północno – zachodnia część położona jest w Krainie III Wielkopolsko-Pomorskiej w Dzielnicy 9 Kotliny Żmigrodzko-Grabowskiej. Pozostała zasadnicza część nadleśnictwa należy do Krainy V Śląskiej, Dzielnicy 2 Wrocławskiej.
Duże zróżnicowanie morfologiczne terenu wywiera istotny wpływ na zróżnicowanie warunków klimatycznych. W zależności od miejsca i okresu dla którego dane klimatyczne są rozpatrywane rozbieżności są znaczne. Według opracowań dla lasów rychtalskich średnia temperatura najcieplejszego miesiąca lipca wynosi około 19 0C, a najzimniejszego stycznia około 1,5 0C. Charakterystyczną cechą jest spadek temperatur występujący głównie w maju. Suma rocznych opadów atmosferycznych waha się w granicach 500 – 600 mm. Opady w miesiącach letnich stanowią 65% sumy opadów rocznych. W rejonie Wzgórz Ostrzeszowskich występują pewne cechy klimatu kontynentalnego. Długość okresu wegetacyjnego przekracza 210 dni.
Tereny nadleśnictwa leżą głównie w dorzeczu rzeki Odry i jej dopływu Widawy. W obrębie Bralin zaznaczają się wododziały Prosny i Baryczy, w obrębie Rychtal źródliska rzeczki Studnicy. Jest to generalnie teren bardzo ubogi w cieki wodne i zbiorniki, a jeziora nie występują wcale.
Na południu graniczy z Nadleśnictwem Namysłów należącym do RDLP Katowice, a od zachodu z Nadleśnictwem Oleśnica należącym do RDLP Wrocław. Administracyjnie Nadleśnictwo podzielone jest na cztery obręby, 20 leśnictw oraz leśnictwo szkółkarskie Gaszowice i Arboretum Leśne im prof. Stefana Białoboka. Siedziba nadleśnictwa znajduje się w Sycowie przy ulicy Kolejowej 14.