Powiat opatowski usytuowany jest we wschodniej części woj. świętokrzyskiego w rozwidleniu dróg krajowych: (E 371) - nr 9 Radom - Rzeszów, nr 74 Kielce - Lublin, nr 757 Opatów - Staszów.
Zajmuje on obszar między wschodnią częścią Gór Świętokrzyskich (Pasmo Jeleniowskie- gm. Baćkowice)  a południowo-wschodnią częścią Wyżyny Iłżeckiej (gm. Tarłów). Wschodnia granica powiatu opatowskiego biegnie wzdłuż rzeki Wisły. Od południowego-wschodu graniczy z powiatem sandomierskim, od południa  z powiatem staszowskim, od zachodu z powiatem kieleckim, od północy z powiatem ostrowieckim  a od północnego wschodu z powiatem lipskim. Obszar powiatu opatowskiego jest niezwykle różnorodny i malowniczy, a liczne wąwozy przecinają lessowe wyżynne tereny. Średnia grubość pokrywy lessowej wynosi 6-7 m na wschód od Opatowa, a w rejonie miasta dochodzi do 15m. Miąższość pokrywy wzrasta  ku południowi oraz w zagłębieniach terenu, a maleje na wyniosłościach, gdzie została usunięta przez erozję i wywianie.