公主嶺市地處吉林省中西部，東遼河中游右岸。位于東經124。02，～125。18，，北緯43。11，40，，～44。9，20，，之間。最東點始于響水鎮劉小窩堡村，最西點止于桑樹臺鎮村圍子里屯，最南點起于龍山鄉建設村二龍屯，最北點止于雙城堡鎮瑪瑙村泡子沿屯。市境東西寬106公里，南北寬111公里，總面積4058平方公里。市境南和東南與伊通滿族自治縣相連，東和東北分別與長春市郊區、農安縣為鄰，北與長嶺縣交界，西與雙遼市接壤，隔東遼河與梨樹縣相望。市域廣闊，北寬南狹，宛如一彎新月，依傍在東遼河畔。

公主嶺市地貌類型分為南部山地和北部平原兩大地貌區。南部山地屬張廣才嶺的大黑山山脈。北部平原屬松遼平原的東部高平原，可劃分為松遼分水嶺高平原、西部玻璃城子低平原、東遼河河谷平原和新開河河谷平原4個地貌亞區。境有富峰山、內小山、平頂山、尖山子、大青山、黑山嘴、元寶山。

公主嶺市屬中溫帶濕潤地區大陸性季風氣候。冬冷夏熱，四季分明，年平均氣溫5.6℃，年平均降水量594.8毫米，無霜期144天。公主嶺市全市盛行西南風，歷年平均風速3.9米/秒。

公主嶺市屬溫帶大陸性季風氣候，溫度、雨量、光照等季節性變化顯著，春季干旱多大風，回暖迅速；夏季熱而多雨；秋季溫暖多晴朗天氣；冬季漫長而寒冷。年平均氣溫5.6℃，年平均降水量594.8毫米，無霜期144天。公主嶺市全市盛行西南風，歷年平均風速3.9米/秒。