Cármenes está situado en la Montaña Central leonesa, en el nacimiento del rio Torío, cuyo valle queda cerrado al norte, no teniendo comunicación con Asturias por carretera.

La vegetación de este valle tiene una estructura paralela a la de sus valles vecinos. Las zonas altas, dominadas por pastizales, reflejan el uso ganadero que han tenido durante siglos.