本縣位於臺灣的中北部,北邊和東北邊與新竹縣為鄰,南邊和東南邊隔著大安溪、雪山山脈與臺中市接壤,西濱臺灣海峽。最東是泰安鄉梅園村的大霸尖山;最西是苑裡鎮房裡海岸;最南是卓蘭鎮內灣里南面;最北是竹南鎮崎頂里北側;全縣中心位置在獅潭鄉豐林村。全縣東西寬約六十四公里,南北長約五十公里,面積共有1820.3149平方公里。海岸線長度自竹南鎮崎頂北面起,向南延伸至苑裡鎮房裡海岸南面海岸為止,全長約五十公里,外型頗似一顆鑽石。 境內山多平原少,故有「山城」之雅號。主要是原屬於臺灣雪山山脈西側的沖積扇,不斷受到河川侵蝕,漸漸分割成今日的丘陵臺地地形,數條河川隨著地勢穿梭其間,形成不同的山川風貌。 在地形上大致上可分為平原、丘陵、臺地及山脈等四種,除了臺地之外,其他地形都非常有規則的由西向東依序排列。