Nimestään huolimatta Russian River Valley AVA ei kata koko Russian River Valley -jokilaaksoa, joka ulottuu pohjoisessa Mendocinon piirikuntaan Kalifornian osavaltiossa ja lounaassa Tyynelle valtamerelle asti. Alun perin joki jatkoi etelään ja laski San Franciscon lahteen, mutta historiansa aikana joki muutti uomaansa syistä, joita geologit eivät vielä ymmärrä. Pieni osa jokilaaksosta, joka muodostaa AVA-alueen, alkaa Healdsburgin lähellä, kun joki lähtee Alexander Valleyn alueelta kapean rotkon kautta Mayacamas-vuoriston juurella. Sieltä se ulottuu etelään Santa Rosa Plainsille ja Sebastopoliin ja länteen Monte Rion, Guernevillen ja Occidentalin kaupunkeihin. Russian River AVA:n rajojen sisällä sijaitsevat Chalk Hillin ja Sonoma Green Valleyn osa-alueet. Vuonna 2003 AVA-aluetta laajennettiin Fultonin eteläpuolella sijaitsevaan 767 hehtaarin (310 ha) alueeseen.
Russian River Valleyn maantiede muotoutui miljoonia vuosia sitten Pohjois-Amerikan ja Tyynenmeren mannerlaattojen yhteentörmäysten ja tulivuorenpurkausten seurauksena, jolloin tulivuoren tuhka laskeutui rapautuneen kallioperän päälle. Näin syntyi hiekkakiveä, joka tunnetaan nimellä ”Goldridge soil”. Jotkut alueen arvostetuimmista Pinot noir- ja Chardonnay-viinitarhoista on istutettu Goldridgen maaperän kerrostumiin. Sebastopolin kaupungin lähellä sijaitseva Sebastopolin maaperä, joka on enemmän savipohjainen ja tunnetaan nimellä ”Sebastopolin maaperä”, on myös osoittanut toimivansa hyvin Pinot noir -viiniköynnöksen kanssa, koska se sitoo vähemmän vettä kuin Goldridgen maaperä. Tämä maaperä on syntynyt Sonoma-vuorilta virtaavasta vedestä, joka kuljetti mukanaan savikerrostumia. Kolmas maaperätyyppi, joka sijaitsee lähellä jokea, on pääasiassa alluviaalinen, ja se muodostaa joen penkkialueet.
Koska osa AVA:sta sijaitsee alle 16 kilometrin (10 mailin) päässä Tyynenmeren rannalta, Russian River AVA:n ilmastolle on ominaista viileä aamusumu, joka tulee valtamereltä Petaluma Gapin kautta ja palaa pois päivän aikana. Sumun viilentävä vaikutus on syynä lämpötilan suureen vuorokausivaihteluun, sillä yölämpötilat laskevat jopa 35-40 celsiusastetta (noin 20 °C) päivän korkeimmista lämpötiloista. Venäjänjoki on sateinen vesistö, joka paisuu talvella ja tarjoaa alueen viinitarhoille elintärkeää kastelua kuivana kautena loppukeväästä. Kesällä kauden lämpöä hillitsee sumun merellinen vaikutus, joka helpottaa pitkää, hidasta kypsymisjaksoa ja rajoittaa riskiä, että rypäleet olisivat liian kypsiä tai ”paistettuja”. Sadonkorjuu Russian Riverin alueella tapahtuu usein myöhemmin kuin sen naapurialueilla. AVA-alueen keski- ja länsiosat ovat viileimpiä, ja siellä viljellään yleensä eniten Pinot noir- ja Chardonnay-viinirypäleitä. AVA-alueen itäosat, jotka sijaitsevat lähellä US 101 -tietä ja joihin kuuluu Chalk Hillin osa-alue, ovat Russian Riverin AVA-alueen lämpimimpiä alueita, koska ne ovat kauimpana merestä.
RajakiistatMuutos
Russian River AVA:lla on ollut useita kiistoja appellation rajojen laajentamisesta ja tarkistamisesta. Vuonna 1997 Russian Riverin viininviljelijöiden yhdistys yritti laajentaa AVA:ta aina Sonoma Countyn kaakkoiskulmassa sijaitsevaan Cotatin kaupunkiin asti. Alkoholi-, tupakka-, ampuma-ase- ja räjähdeviranomaiset hylkäsivät tämän ehdotuksen, koska se oli liian laaja. Vuonna 1999 viininviljelijäyhdistys jätti uuden ehdotuksen rajojen tarkistamiseksi rannikkosumun vaikutusten perusteella. Ehdotuksen mukaan lämpimämpi Chalk Hillin osa-alue, jossa sumun vaikutus on vähäinen, jätettäisiin Russian Riverin AVA:n ulkopuolelle ja AVA:n lounaiskulmaan lisättäisiin lisää viljelyalaa. Myös tämä ehdotus hylättiin myöhemmin. Vuonna 2003 annettiin uusi ehdotus, jossa AVA:ta laajennettiin 767 hehtaaria (310 hehtaaria) lounaispäässä lähellä Green Valleyn aluetta. Tämä laajennus hyväksyttiin myöhemmin samana vuonna.
Vuonna 2008 E & J Gallo esitti hakemuksen AVA-alueen laajentamiseksi edelleen lounaiskulmaan 14 000 hehtaarin (5700 ha) laajuiseksi, mikä sisältäisi viinitilan Two Rock Vineyard -viinitarhan, joka sijaitsee valtatie 101:n käytävän varrella lähellä Cotatia AVA-alueella. Jos hakemus hyväksytään, AVA-alueen kokonaispinta-ala kasvaisi 169 000 hehtaariin (68 000 ha). Kun ehdotusta alun perin esitettiin, Russian River Winegrowers Association äänesti yksimielisesti laajentamista vastaan sillä perusteella, että ehdotettu alue poikkeaa ilmastollisesti muista Russian Riverin alueista. Gallo kiisti tämän mielipiteen, ja johtajanvaihdosten jälkeen viininviljelijäyhdistys ottaa virallisesti neutraalin kannan ehdotukseen, vaikka joitakin äänekkäitä vastustajia on edelleen olemassa. Joulukuun 9. päivänä 2008 pidetyssä jäsenkokouksessa Russian Riverin viininviljelijät vastustivat ehdotettua laajennusta.