湘潭县位于长江中游平原与江南丘陵的交错地带，湖南省中部偏东，湘江下游西岸，北纬27°20′00″~27°50′44″，东经112°25′30″~113°03′45″。东与株洲市天元区和株洲县相连，东南隔湘江与衡东县相望;南与衡山县接壤，西南与双峰县相邻;西与湘乡市接界，西北与韶山市毗连;北与宁乡县相接、与湘潭市雨湖区、岳塘区隔涟水、湘江相望。

地貌轮廓为西北、西南、东南三面高，中部和东北部低。最高为西南的昌山，海拔755.1米，最低为湘江沿岸原九华的万家塘，海拔33.2米，相对高差为721.9米，地势比降为10%，造成平原、岗地、丘陵、山地四种地貌俱备，以平原、岗地为主。其中平原占湘潭县总面积的39.54%。岗地占35.21%。丘陵占18.61%。山地占6.64%。

县境属湘中丘陵，地势由西南向东北倾斜。西南部群山绵延，昌山为县境最高峰，海拔755.1米，系南岳七十二峰之一。西部乌石峰凌空耸峙，海拔437米，有“乌飞将近月，石乱欲撑天”之势。东南部晓霞山脉绵延南北50公里，云集天马山、琵琶山、晓霞山、紫荆山四座高峰。北部仙女山，海拔311米，层峦叠翠，秀色一方。县境中部沿涓水、北部沿涟水形成肥沃的河谷平原，东北由湘江、涓水、涟水汇注，形成湘潭盆地。