서쪽을 오우산맥, 동쪽을 기타카미 산지에서 끼어있는 기타카미 분지의 남부에 위치한다. 주된 가주지는 서쪽으로 흐르는 이사와 강에 의해서 형성된 넓이 2만ha의 일본 최대급의 이사와 선상지와 그 선단의 동쪽을 남북으로 흐르는 기타카미강이 형성한 하안단구 및 그 외의 오가와 강가 평지와 고원 지역이다.
오슈 시 최고봉인 야케이시다케를 주봉우리로 하는 서부 지역의 야케이시 연봉은 너도밤나무의 원생림이 많이 남아 있다. 또 기타카미강 동쪽에는 기타카미 산지로 연결되는 전원 지대가 펼쳐지고 동단부에는 다네야마 고원, 아와라야마 고원이 놓여 있어 지역 전역이 녹지가 풍부하다.
구 오슈 가도 및 도호쿠 본선은 선단 주변으로 하안단구상의 미즈사와 구의 중심지역을 남북으로 지나고 있지만 단구애 밑의 단구면을 통과하는 국도 4호선을 따라 새로운 시가지가 형성되어 대규모 로드사이드 점포의 진출을 볼 수 있다. 도호쿠 신칸센미즈사와에사시역은 그 대안(기타카미강 동안)에 위치하고 있다. 교통이 편리해 상업 집적이 진행되었고 공업단지 등이 정비되어 전통 산업이나 기간산업의 사업 전개를 도모하고 있다.
역사
도호쿠 지방이 야마토 왕권에 복속하지 않고 독립을 유지하고 있던 지방 왕국(히다카미 국)의 시대부터 센다이 평야 남부와 함께 도호쿠 지방 주민의 중심지였다. 당시 도호쿠 지방의 사람들은 야마토 왕권으로부터 에조로 불리며 두려워하고 있었다. 5세기 전후, 센다이 평야를 중심으로 하는 도호쿠 지방 남부가 야마토 왕권에 복속하면서 야마토 왕권은 미즈사와 분지를 중심으로 하는 도호쿠 지방 중남부의 에조와 날카롭게 대립했다.
780년, 에조와 야마토 조정의 사이에 이른바 "38년 전쟁"이 시작되었다. 이 때에도 미즈사와·에사시는 에조측의 근거지였다. 789년 에조의 군사 지도자 아테루이가 지휘하는 에조군은 철저하게 항전해 야마토군을 격퇴했다. 그러나 802년에는 쇼군사카노우에노 다무라마로에게 항복해 "38년 전쟁"은 간무 천황의 승리로 끝이 났다.