三台县位于东经104°43′04″～105°18′13″，北纬30°42′34″～31°26′35″，地处四川盆地中偏西北部，绵阳市东南部，东与梓潼县、盐亭县交界，南与射洪市、大英县相邻，西与中江县接壤，北与绵阳市涪城区、游仙区相连，距绵阳市区57千米。2022年末户籍人口135.5万人。全县辖区面积2659.66平方千米，南北长81.1千米，东西宽56.2千米，县域行政边界线长410.21千米。

三台县境有江河溪流112条，属长江上游嘉陵江水系。涪江、凯江、梓江、郪江、魏城河为5条大河，涪江县境长69.16公里，凯江县境长46.57公里，郪江县境长34.60公里，梓江县境长16.37公里，魏城河县境长51.76公里。

三台县属川中丘陵地区。地势北高南低，由北向南倾斜，地形以平坝、丘陵为主，次为低山，山多为圆锥状、长梁状和驼背状，谷坡多为阶梯状。其中丘陵面积占45.83%，平坝面积占33.77%，低山占13.90%，台地占5.01%，江河水面占1.49%。境内海拔高度在307.2-672米之间，平均海拔在450米左右，最高点位于龙树镇博达岭，海拔672米；最低点位于郪江河谷的短沟口，海拔307.2米。