Comuna Brebu este situată în sud vestul României, în judeţul Caraş-Severin, fiind aşezată pe malul stâng al râului Pogonici, în depresiunea cu acelaşi nume. Este înconjurată de dealuri care coboară din Munţii Semenicului până în apropierea localităţii.
Comuna este cuprinsă între coordonatele geografice de 45° 3′ şi 45° latitudine nordică, iar în latitudine între coordonatele de 21° 3′ şi 22° 20′. Se învecinează la est cu comuna Păltiniş, la sud-est cu comuna Târnova, la sud cu comuna Ezeriş, la vest cu comuna Zorlenţul Mare şi la nord cu comuna Copăcele.
Reşiţa este la o distanţă de 22 km, iar Caransebeşul la 21 km. Localitatea se află la o altitudine de 200 m faţă de nivelul mării. Relieful mai înalt din apropierea comunei este format din: Dealul Măgura, altitudine de 550 m, la o distanţă de aproximativ 4 km de vatra satului; în punctul său cel mai înalt, cunoscut de localnici cu numele de culă, a fost amenajat un punct trigonometric şi şi cu ceva timp în urmă a mai fost şi un observator militar.
Din acest punct se vedeau toate împrejurimile. Din punctul numit Danciu, acolo unde se învecinează satele Brebu, Zorlenţul Mare şi Soceni, localnicii din cele trei sate au făcut trei movile mari de pământ pentru a şti unde se delimitează hotarele. De aceea, locul se numeşte Trei Gomili. în perimetrul satului sunt 1552,50 hectare.
Dealul lui Magoie, altitudinea de 435 m şi la o distanţă de 6 km de vatra satului în direcţia sud-est.
Satele aparţinătoare comunei Brebu sunt Valeadeni şi Apadia. Localitatea Valeadeni este la o altitudine de 300 m şi la o distanţă de 3 km de DN 58 Reşiţa – Caransebeş, în partea de sud-est a comunei. Satul Apadia este la o altitudine de 200 m, în partea de sud-est a comunei, la o distanţă de 5 km de DN 58 Reşiţa – Caransebeş.
Relieful este neregulat, fiind alcătuit din dealuri care coboară dinspre muntele Semenic, văi, lunci inundabile. Solul este podzol în majoritate, iar luncile sunt formate din soluri aluvionare.
Majoritatea terenurilor arabile sunt stabile, cu excepţia terenurilor de deal care prezintă dese alunecări de teren. Aşa este cazul cu terenul din locul numit „Sub deal”. Lunca Pogoniciului este supusă frecvent inundaţiilor. Râul Pogonici trece prin partea de nord a comunei şi în vremea C.A.P.-ului (Cooperativa Agricolă de Producţie n.n.) a fost regularizat, iar pe o porţiune foarte întinsă a fost îndiguit, astfel că, inundarea terenurilor este foarte rară. în Pogonici se varsă pârâul Igăzăul (la podul de la km 22 pe DN58), care face hotarul între Valeadeni şi Apadia. Acesta nefiind regularizat provoacă inundaţii pe vreme ploioasă. Tot în râul Pogonici se mai varsă şi balta Vâna Calului. întreaga luncă a Pogoniciului a fost inundabilă, mai ales malul drept, în sezonul de primăvară când se topeşte zăpada şi vara datorită ploilor torenţiale.
Datorită aşezării geografice în sud vestul României, clima localităţii Brebu este influenţată de aerul cald care vine dinspre Marea Adriatică precum şi de curenţii de aer care vin dinspre lanţului muntos al Carpaţilor.
Temperatura medie anuală este de 11,4 grade Celsius. Perioada primului îngheţ este în a doua jumătate a lunii noiembrie, iar ultimul îngheţ este uneori şi în a doua jumătate a lunii aprilie. Primele brume apar pe raza localităţii Brebu la sfârşitul lunii septembrie, iar ultimele, la finalul lunii aprilie. Din cauza încălzirii globale, a vremii în general, perioadele mai călduroase se lungesc şi în zona localităţii Brebu.
Foarte rar sunt extreme climatice. De exemplu, în anul 1952 a căzut bruma atunci când porumbul era deja săpat, astfel că au fost distruse culturile de primăvară şi pomii fructiferi. Localnicii numesc astfel de brume „sfinţii de gheaţă”.
Cantitatea medie de precipitaţii din depresiunea Pogoniciului, în locul unde este situată localitatea Brebu se cifrează la circa 841 ml/mp anual. Ploile cele mai abundente cad în lunile iunie şi iulie, în restul timpului cantităţile de precipitaţii sunt mai reduse cantitativ.