Phrae ligger i elvedalen og nedbørfeltet til Yom-elven (Mae Nam Yom). Det er fjellområder opp til 1 728 meter i øst, og noe lavere fjellrygger i sørvest. Provinsen har flere nasjonalparker, ikke minst de store: Wiang Kosai i sørvest og Mae Yom nasjonalpark (455 m²) helt i nord.