Bykle ble opprettet som kommune i 1902 ved utskilling fra Valle. Grensene har siden den gang vært uendret. Bykle er fylkets største kommune i areal og omfatter en stor del av Setesdalsheiene. De vidstrakte viddene inneholder en rekke store fjellvann og er kildeområde for elva Otra, som er hovedvassdraget i Setesdal.

Bykle har store høyfjellsområder både på øst- og vestsiden av hoveddalføret. 6/7 av kommunens areal ligger høyere enn 900 meter over havet. Kommunens og også Agder fylkes høyeste fjell er Sæbyggjenuten, 1507 moh., på grensen til Tokke i øst. I vest er Kaldafjellet på grensen til Suldal høyest, 1452 moh. Det er ingen isbreer i Bykle, men det finnes snøfonner i området ved Svartepodd i nordvest som forsvinner kun i meget varme somre.
Store deler av fjellet er i offentlig eie. Njardarheim er et 230 km² stort fjellområde som ble overtatt av staten etter 1945, og i tillegg kommer 150 km² statsallmenning.

Bykle kommune har innlandsklima med relativt varme somre og kalde vintre. Beliggenheten og høyden over havet gjør dessuten området snøsikkert. Dette drar man nytte av på turistdestinasjonen Hovden, nord i kommunen, som kan friste med en skisesong som normalt varer fra november til mai.