武胜县地处四川省东部，地理坐标介于东经105°56′39″-106°26′50″，北纬30°10′46″-30°32′36″之间。南与重庆合川区、西与遂宁蓬溪县、北与南充嘉陵区、东与广安岳池县接壤。全境属华蓥山背斜西麓丘陵区，地势由西北至东南下降，依次为中丘窄谷、低丘中谷、浅丘宽谷和阶地，海拔从426米降到210.3米。
  武胜河流众多，河道总长724公里，其中最大最长的为嘉陵江，它贯穿武胜117公里，将武胜分为为河西河东两部分，流经11个乡镇。自县西北烈面入境，与长滩寺河、兴隆河、复兴河、吉安河等四大支流交汇后蜿蜒南出。另外还有其它小溪，因此武胜也有统称“一江四河七十四溪”的说法。
  境内无天然湖泊，主要湖泊均为人工水库，有约100余座，包括东西关电站水库（又名太极湖）、五排水水库等。此外，还有将近4000口山坪塘。