公主岭市地处吉林省中西部，东辽河中游右岸。位于东经124。02，～125。18，，北纬43。11，40，，～44。9，20，，之间。最东点始于响水镇刘小窝堡村，最西点止于桑树台镇村围子里屯，最南点起于龙山乡建设村二龙屯，最北点止于双城堡镇玛瑙村泡子沿屯。市境东西宽106公里，南北宽111公里，总面积4058平方公里。市境南和东南与伊通满族自治县相连，东和东北分别与长春市郊区、农安县为邻，北与长岭县交界，西与双辽市接壤，隔东辽河与梨树县相望。市域广阔，北宽南狭，宛如一弯新月，依傍在东辽河畔。
　　  　
　　公主岭市地貌类型分为南部山地和北部平原两大地貌区。南部山地属张广才岭的大黑山山脉。北部平原属松辽平原的东部高平原，可划分为松辽分水岭高平原、西部玻璃城子低平原、东辽河河谷平原和新开河河谷平原4个地貌亚区。境有富峰山、内小山、平顶山、尖山子、大青山、黑山嘴、元宝山。
　　
　　公主岭市属中温带湿润地区大陆性季风气候。冬冷夏热，四季分明，年平均气温5.6℃，年平均降水量594.8毫米，无霜期144天。公主岭市全市盛行西南风，历年平均风速3.9米/秒。

　　公主岭市属温带大陆性季风气候，温度、雨量、光照等季节性变化显著，春季干旱多大风，回暖迅速；夏季热而多雨；秋季温暖多晴朗天气；冬季漫长而寒冷。年平均气温5.6℃，年平均降水量594.8毫米，无霜期144天。公主岭市全市盛行西南风，历年平均风速3.9米/秒。
　　1985～2004年公主岭市每5年平均气温   单位：℃
　　年    代 　　1985～1989　 1990～1995　　1996～2000　　2000～2004   
　　平均气温 　　6.0℃　　　　 6.8℃　　　　6.7℃ 　　　　6.9℃
　　降水时间分布不均，夏季最多，冬季最少。进入21世纪以后，降水骤然减少。由于自然降水减少，水资源短缺，近年旱象严重，地下水位明显下降。

　　公主岭市地处松辽平原的分水岭,以陶家屯—莲花山北西向连线的松辽分水岭，把全市水文网分割成两部分。西部属辽河水系的支流，主要为东辽河及其支流二十家子河、公主岭河、六零河、兴隆河、卡伦河、卡伦总排干、小辽河等。东部属松花江水系支流，主要为新开河及其支流杨柳河、响水河、翁克河等。全市共有大小河流43条。

　　境内目前已发现的矿产资源有煤、膨润土、石油、天然气、石灰石、花岗岩、玄武岩、油页岩、陶粒页岩、矿泉水、泥炭、砖瓦用粘土等十二种。其中已查明资源储量的有煤、膨润土、石油、天然气等矿产。全市矿产资源以能源类矿产为主。石油、天然气和煤在全市矿业经济中占有重要地位。