Le territoire est composé des vallées de la Thur et de la Doller qui sont les plus méridionales des Vosges alsaciennes, ainsi que de leur débouché sur la plaine d'Alsace. Les deux vallées présentent la forte particularité d'être séparées par des massifs et notamment le Rossberg. Malgré cet obstacle physique et des formes urbaines contrastées, les deux vallées entretiennent des relations historiques qui au-delà de la volonté des acteurs locaux fondent la démarche du territoire.

Le Pays Thur Doller bénéficie d'un positionnement stratégique inter-régional et transfrontalier favorable aux confins de l'Alsace, de la Franche-Comté, de la Lorraine, de la Suisse et de l'Allemagne. Proche de Mulhouse, agglomération elle-même influencée par la cité bâloise, le Pays est également ouvert à l'agglomération de Belfort-Montbéliard, et dans une moindre mesure Besançon.

Un territoire attractif

Depuis 1968, le territoire connaît une croissance régulière de sa population qui était alors de 55 746 habitants. Au dernier recensement, le Pays Thur Doller comptait 63 230 habitants, soit une augmentation de près de 15% au cours de cette période. Le territoire se révèle donc attractif, comme le confirment les soldes migratoire et naturel ( respectivement +0,22% et +0,29% entre 1990 et 1999).
Couplée à une topographie contraignante, l'attractivité du Pays Thur Doller s'accompagne d'une importante densité de population. Celle-ci est actuellement de 130 habitants au km², ce qui reste supérieur à la moyenne nationale (108 hab/km²) mais inférieur à la moyenne alsacienne (209 hab/km²). Ainsi, le territoire repose sur un subtil équilibre entre de denses zones urbaines et de vastes zones rurales.