La ville est située à une altitude d'environ 750 mètres dans la partie orientale de la val Canale, au-delà de la ligne de partage des eaux entre la mer Adriatique (les rivières Fella et Tagliamento) et la mer Noire, qui passe au col de Camporosso à l'ouest. Le bourg de Tarvisio est arrosé par la rivière Slizza (Gailitz), qui descend du col de Nevea, traverse le lac de Predil et, après Tarvisio, pénètre en Autriche à Arnoldstein et se jette dans la Gail, affluent de la Drave. Les lacs de Fusine sont aussi sur le territoire communal qui accueille un parc naturel.
Le territoire communal de Tarvisio est limitrophe de l'Autriche et de la Slovénie ; le tripoint se trouve sur le sommet du Monte Forno(it) (Ofen en allemand, Peč en slovène) dans les Karavanke.
Déjà en 1571, Tarvis obtint le droit de tenir marché lors de la fête de Saint Barthélemy. Elle fut un centre d'industrie du fer et un des principaux lieux de transit vers la frontière avec les domaines frioulans de la république de Venise à Pontebba.
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