石樓縣位于山西省西部，呂梁山西麓，黃河東岸。東以黃云山、石樓山為界與交口縣相鄰，南與隰縣、永和縣接壤；北與中陽縣、柳林縣毗連；西隔黃河與陜西省清澗縣相望。全縣總面積1736平方千米，總人口12萬人（2008年）。轄4個鎮、5個鄉：靈泉鎮、羅村鎮、義牒鎮、小蒜鎮、龍交鄉、和合鄉、前山鄉、曹家垣鄉、裴溝鄉。縣政府駐靈泉鎮。
地勢東高西低，起伏顯著。東有棋盤山、鳳尾山、人參圪塔山，中南部有團圓山、四十里山，其中鳳尾山最高，海拔2051米；縣西崖頭灘最低，海拔567米。東部為土石山區，中部為殘垣溝壑區，西部為梁峁溝壑區。除縣西邊界黃河及中部屈產河外，還有義牒、小蒜和合諸河，均向西匯入黃河。屬暖溫帶半干旱氣候，年均溫9.2℃，年降水量560毫米。礦藏有煤、鐵、鋁、耐火黏土及天然氣等。石（樓）石（口）、石（樓）柳（林）、石（樓）永（和）、石（樓）前（山）等公路過境，有轉角、辛關等黃河渡口。古跡有永寧關、上平關、窟龍關等古關。