Camarena de la Sierra se halla enclavada en la vertiente occidental, la más abrupta de la Sierra de Javalambre.
El paisaje que lo rodea, es, posiblemente, el más genuino de alta montaña en toda la provincia de Teruel.
Aquí nace el Rio Camarena, afluente del Río Turia por su margen izquierda, rico en truchas y cangrejos. También nace en el término de Camarena el río de Riodeva o río Eva, por la confluencia de los barrancos de la Cueva Fuerte o Cajuerte y Amanaderos o la Bellena.
El conjunto urbano, se estableció en una vaguada entre dos laderas, con una formación rocosa en su flanco occidental, donde se ubicó el primitivo castillo, del que hoy día queda algún vestigio. El núcleo se fue extendiendo hacia el mediodía, donde se abre el valle del río. Hay en este lugar un encantador paraje formado por el primitivo puente y molino anejo.
El trazado urbano es sensiblemente regular, con calles longitudinales en dirección norte-sur, y en su centro se encuentra la Iglesia Barroca del siglo XVII. Al norte de ésta se abren dos plazas articuladas entre sí, donde se sitúa el edificio de la Casa Consistorial, la fuente, el consultorio médico y donde se instalan los puestos de venta del popular mercadillo en los meses estivales. Es el principal centro de reunión del municipio, y las edificaciones más destacadas surgen en torno a estas calles, con casas de tres pisos, a veces con ático, de sillería y mampostería y huecos regulares. El origen de la tipología popular dominante, proviene de los siglos XVIII y XIX y es por tanto relativamente reciente.
Como dato curioso, el lavadero municipal se encuentra en el centro del casco urbano. Se construyó a principios del siglo XX, pues el primitivo lavadero, recientemente restaurado, se hallaba a un kilómetro de distancia, junto al manantial de la Fonsomera, en el camino de los Baños.