镇原县地处甘肃省东部，庆阳市西南部，处北纬35°27′至36°16′，东经106°44′至107°36′之间。东临庆城县、西峰区，西接宁夏回族自治区彭阳县，南界平凉市泾川县、崆峒区，北靠环县，距庆阳机场60公里，距平凉火车站70公里。境内有蒲河、交口河、茹河、洪河 4 条较大的河流，5 条斜长源面。地势西北高东南低，南北长91.2公里，东西宽78.3 公里。境内平均海拔1500 米，最高点海拔1767 米，最低点海拔1011 米，相对高差756 米。