La commune est située dans le « Barrois viticole » aux confins de la Champagne méridionale, au cœur de la grande forêt de Clairvaux.
Champignol-lez-Mondeville est le point culminant du département de l’Aube. Le vaste territoire de 4417 ha est composé en grande partie de forêts (2600 ha), terres (1500 ha) et vignes (140 ha), le reste est composé de prés, vergers, landes et village. L’ensemble du territoire communal se situe dans le site Natura 2000 ZPS (Zone de Protection Spéciale) « Barrois et forêt de Clairvaux » et dans une ZICO (Zone d’Importance pour la Conservation des Oiseaux). 5 ZNIEFF (Zone Naturelle d’Intérêt Écologique Faunistique et Floristique) concernent la commune.