Asentada sobre la penillanura cacereña pegada a la Raya portuguesa, esta localidad está rodeada por un relieve alomado, originado por el curso de las aguas de los ríos, donde destaca como elevación el monte conocido como Sierra de Membrío o las riberas del Tajo.

El terreno es de vegetación autóctona con bosque mediterráneo donde predomina la encina y el alcornoque, junto a otras especies de matorral como la jara, la aulaga o el cantueso.

Perteneció en el pasado a la Orden de Alcántara, al igual que las localidades vecinas de Herreruela, Salorino, Cedillo y Herrera del Alcántara, y ha presentado a lo largo de los siglos unas peculiaridades socioeconómicas muy características.

Sus grandes encomiendas, localizadas en su extenso término como las de Castillo, Claverías, Parral o Solana, fueron pasando a manos privadas durante los siglos XVIII y XIX, configurando una poderosa oligarquía agraria y un campesinado numeroso, falto de tierras propias, lo que hizo que en los años sesenta, a causa de la emigración, la localidad perdiese más de la mitad de su población. Membrío llegó a tener cerca de 2.500 habitantes, que se recuperaron en la década de los ochenta, pero que hoy sigue sin superar el millar.

Los pastizales ocupan la mayor parte del término en una localidad que se dedica, principalmente, a la agricultura y la ganadería. Una vez consumada la Reforma Agraria Liberal, el noventa por ciento de las tierras del término había ido a manos de un reducido grupo de individuos, miembros de destacadas familias de la burguesía financiera madrileña, familias de apellidos como Muguiro, Bayo o Garay. Todo ello ayudó a configurar un paisaje social caracterizado por dos polos opuestos: la opulencia de las grandes familias y la pobreza de las familias de campesinos, asalariados, arrendatarios o aparceros.

En la localidad se encuentra la iglesia de Nuestra Señora de Santa Gracia, del siglo XV, de una sola nave y con una torre campanario. Su fachada está lucida y en el interior el original retablo de madera, también de siglo XV, está siendo sustituido por uno de alabastro, ya que el de madera se quiere restaurar. En este retablo hay figuras de la misma época de santos como Santa Lucía o la Virgen del Carmen. Tiene una ermita, la de San Bernabé, pegada al cementerio que tiene una imagen del santo que se ha rehabilitado gracias a las donaciones de los feligreses. Son destacables algunas casas palacio como la de Los Zamores, grandes fincas que conservan su glorioso pasado.

Dentro del extenso término municipal de Membrío, destaca la zona del Tajo, fronteriza con Portugal, de alto valor ecológico y paisajístico.