Situé sur la rive droite du Rhône, le vignoble du Vivarais fait la transition entre la vallée du Rhône et les Cévennes. Il bénéficie d'un climat méditerranéen avec un ensoleillement de qualité mais également une fraîcheur et une humidité particulièrement bienvenues pour ralentir la maturité des raisins. C'est la raison pour laquelle la date de vendange en Côtes du Vivarais est toujours plus tardive que celle en Côtes-du-Rhône.
Le vignoble repose majoritairement sur les calcaires massifs du Secondaire (ère du Jurassique), mais certaines vignes recouvrent également des secteurs de formations marneuses et calcaires du tertiaire.
La production de vin rouge représente 80% de la production totale, l'encépagement étant constitué majoritairement de Grenache et de Syrah, complétés par un peu de Carignan et de Cinsault. Les vins blancs ne représentent que 5% de la production totale de l'appellation, ils sont généralement produits à partir de Grenache blanc, Marsanne et Clairette.