Suprafaţă administrativă: 271,48 kilometri pătrați.
Localităţi componente: Cârlibaba, Cârlibaba Nouă, Iedu, Şesuri, Ţibău și Valea Stânei.

Comuna Cârlibaba este situată în partea de nord-vest a judeţului Suceava şi ca întindere este cea mai mare comună din judeţ. La vest se învecinează cu judeţul Maramureş, iar la nord are hotar cu Ucraina.

Teritoriul comunei este foarte bogat din punct de vedere hidrografic, astfel că râul colector Bistriţa Aurie care izvorăşte din Munţii Rodnei şi străbate teritoriul colectează apele afluenţilor Ţibău, Cârlibaba, Bila, Lala, Rusaia şi Diaca.

Un aspect deosebit este prezenţa izvoarelor minerale carbogazoase de pe valea pârâului Diaca şi cele sulfuroase de pe Valea Ţibăului.