İlçe Tunceli'nin batısında yer almakta olup, İl'e 117 Km. uzaklıktadır. 1881 yılında belediye teşkilatı kurulan İlçe 877 Km2 alana sahiptir. İlçenin rakımı 953 m.dir. Kuzeyinde Ovacık, doğusunda Hozat, Kuzeybatısında Erzincan ile komşu olup güneyi ve kısman batısı Keban Baraj Gölü ile çevrilidir. Tunceli ile olan ulaşımı Pertek üzerinden karayolu ile sağlanır. Ancak ulaşım daha çok Elazığ İli üzerinden olup Elazığ-Çemişgezek arasındaki karayolunun bir kısmının Keban Baraj Gölü üzerinde olması nedeniyle feribotlarla sağlanmaktadır.
2000 Yılı Nüfus Sayımı sonuçlarına göre İlçe merkezinin nüfusu 3685, köylerinin nüfusu 5282 kişi olup toplam nüfusu 9773'tür.
Çemişgezek İlçesinin kuzey kısmı güney kısmına göre daha dağlık olup, iklimi karasal iklimin bütün özelliklerini taşır.
İlçenin geçim kaynağı tarım ve hayvancılığa dayanmaktadır. İlçenin dağlık kesimlerinde genellikle hayvancılık yapılmaktadır. Hayvansal üretimde göçebe hayvancılık önemli bir yer tutmaktadır. Göçebe hayvancılıkla uğraşan ailelerin ürettiği peynir (Şavak Peyniri) lezzet ve kalite olarak ün saldığı için büyük şehirlerde Erzincan Tulum Peyniri olarak pazara sürülmekte ve tüketiciler tarafından tercih edilmektedir.
İlçenin tarıma elverişli bölümlerinde ise patates, buğday, arpa, fasulye, soğan, nohut, mercimek gibi ürünlerin yanı sıra domates, biber, salatalık ve patlıcan gibi sebzelerde yetiştirilmektedir. İlçeye bağlı Ulukale Köyü, dut ve dut ürünlerinden olan pekmez ve pestiliyle tanınmıştır.
Çemişgezek; aynı zamanda ilimizin tarihi eserler bakımından en zengin ilçesidir. İlçede yerleşim çok eskiye dayandığından pek çok tarihi esere rastlamak mümkündür. İlçede bulunan başlıca eserler; Yeni Köy Höyüğü, İn Delikleri (Derviş Hücreleri), Yelmaniye Camisi, Uzun Hasan Türbesi, Hamam-ı Atik, Aşağı Köprü, Ferruh Şad Bey Türbesi, Hamidiye Medresesi olarak sayılabilir.
Bilinen ve M.Ö.4000 yıllarından başlatılan tarihi ile Çemişgezek'in sürekli olarak önemli bir yerleşim ve konaklama yeri olduğu bilinmektedir.
Ancak idari tarihçesini 1200'lü yılların başından başlatmak doğru olacaktır. Bu yıllarda Saltuklu Beyliğinin Anadolu Selçuklu Sultanı II. Süleyman Şah tarafından ilhakından sonra son Saltuklu hükümdarı Nasreddin Muhammed'in oğlu Melikşah Çemişgezek'e çekilerek burayı beylik merkezi haline getirmiştir. Bu beylik 32 kale ve 16 nahiyeden ibarettir.
Osmanlı dönemi
Çemişgezek beyliği Kanuni Sultan Süleyman zamanına kadar mevcudiyetini sürdürmüşken bu dönemde Çemişgezek Beyi Pir Hüseyin Beyin ölümü üzerine evlatları arsında başlayan mücadele sonrası beylik iki sancak ve 14 zeamete ayrılmıştır.
1518 yılında Yavuz Sultan Selim zamanında o döneme kadar sancak olarak idare edilen Çemişgezek liva haline getirilerek Diyarbakır eyaletine bağlanır. Bu yıllarda Çemişgezek kanunnamesi yayınlanarak buranın gelir, gider, ekonomi ve yönetim sistemi karara bağlanır.
1568 yılında yapılan yeni bir düzenleme ile Çemişgezek sancağı Diyâr-ı Bekr Beylerbeyliğinden alınarak Erzurum Beylerbeyliğine bağlanır. Bu tarihlerde sancak merkezi Çemişgezek'e 9 nahiyenin bağlı olduğu anlaşılmaktadır ki bunlar şöyledir:
* Nefs-i Şehir
* Nahiye-i Şehir
* Nahiye-i Şeyh Osmanlı
* Nahiye-i Sidaros
* Nahiye-i Ovacık
Ancak Çemişgezek'in Erzurum Beylerbeyliğine bağlılığı fazla sürmez ve 1609 yılında tekrar Diyâr-ı Bekr Beylerbeyliğine bağlanır. Çemişgezek bu şekilde uzun yıllar Diyâr-ı Bekr Eyaletine bağlı bir sancak olarak idare edildikten sonra 1858 yılında kazaya dönüştürülerek Harput'a bağlanır.
1880 tarihine gelindiğinde ise Çemişgezek'in Keban'a bağlı bir nahiye olduğunu görmekteyiz. 1881 tarihinde ise Dersim vilayeti teşkil edilir. Çemişgezek'te kaza haline getirilerek vilayet merkezi olan Hozat'a bağlanır. 1887 (H.1304) yılında Dersim vilayeti lağvedilerek sancak haline gelmiş ise de Çemişgezek yine Dersim'e bağlı kalmıştır.
Cumhuriyet dönemi [değiştir]
1925 yılında Dersim Sancağıda kaldırılınca Çemişgezek de diğer kazalar gibi Elazığ'a bağlanmıştır.
25 Aralık 1935 tarih ve 2885 sayılı kanun ile Erzincan vilayetinin Pülümür, Elazığ vilayetinin Hozat, Nazmiye, Mazgirt, Pertek ve Çemişgezek İlçelerinin bağlandığı Tunceli vilayeti teşkil edildi. Ancak Tunceli vilayeti özel kanuna göre 1 Ocak 1947 tarihine kadar geçici merkezinin bulunduğu Elazığ'dan idare edilmiş, 30 Aralık 1946 tarih ve 4993 sayılı kararla il merkezi Kalan kasabasına nakledilmiştir.
Çemişgezek o tarihten bugüne kadar Tunceli vilayetinden idare edilmektedir. İlçenin Belediye teşkilatı 1881'de kurulmuştur. Keban Barajı'nın teşekkülünden önce toplam 51 köy muhtarlığı varken, bu köylerden 14'ü tamamen 12'si kısmen su altında kalmıştır.
Zamanla göçlerin de tesiri ile bir kısım köyler de tüzel kişiliğini kaybetmiştir. Bugün ilçeye bağlı 31 köy muhtarlığı ve 29 mezrası bulunmaktadır.
Çemişgezek diğer Tunceli ilçelerine nazaran muhafazakar bir yapıya sahiptir bu özelliği ile Elazığa yakın bir ilçedir.