凌源市位于遼寧省西部，大凌河上游。地理坐標為北緯40°35′50″-41°26′6"、東經(jīng)118°50′20″-119°37′40″。東與喀左縣為鄰，北與建平縣、內(nèi)蒙古寧城縣毗連，西與河北省平泉縣接壤，西南與河北寬城縣、平泉縣接壤，南與建昌縣、河北省青龍縣相望，東南與建昌、喀左兩縣搭界。南北斜長93.3千米，東西寬66.1千米，周長318千米，總面積3278平方千米。總?cè)丝?5.4萬人（2006年末）。
全市轄8個街道、11個鎮(zhèn)、10個鄉(xiāng)、1個民族鄉(xiāng)：東城街道、北街街道、南街街道、凌北街道、熱水湯街道、興源街道、紅山街道、城關(guān)鎮(zhèn)街道、萬元店鎮(zhèn)、宋杖子鎮(zhèn)、三十家子鎮(zhèn)、楊杖子鎮(zhèn)、刀爾登鎮(zhèn)、松嶺子鎮(zhèn)、四官營子鎮(zhèn)、溝門子鎮(zhèn)、小城子鎮(zhèn)、四合當(dāng)鎮(zhèn)、烏蘭白鎮(zhèn)、大王杖子鄉(xiāng)、劉杖子鄉(xiāng)、前進鄉(xiāng)、大河北鄉(xiāng)、三道河子鄉(xiāng)、牛營子鄉(xiāng)、北爐鄉(xiāng)、瓦房店鄉(xiāng)、三家子蒙古族鄉(xiāng)、佛爺洞鄉(xiāng)、河坎子鄉(xiāng)。市政府駐北街街道市府西路61號。
地處遼西低山與丘陵地形區(qū)的中部，屬丘陵區(qū)。地勢由西向東傾斜，中部略呈隆起。山地面積1983.3平方千米，丘陵面積842.4平方千米，盆地面積452.3平方千米。最高點紅石砬海拔1256.6米，最低點在南部青龍河出境處海拔290米，全境平均海拔552.1米。主要河流有大凌河西支、青龍河、滲津河、四官營子河。年均氣溫8.2℃，年均降水量477毫米。礦藏有磷、鐵、金、錳、鎢、煤、石灰石、瑩石、瑪瑙等。錦承鐵路、京沈公路過境。古跡有牛河粱紅山文化古遺址和金代石拱橋等。