磐石市位于吉林省中南部、吉林市南部。地处北纬4239' ~ 4327'、东经12539'~12641'之间。东与桦甸市接壤;南隔辉发河与辉南县相望;西与梅河口市、东丰县、伊通县为邻;东北与永吉县交界;西北与长春市双阳区毗连。最北端的取柴河镇张家街屯，同最南端的松山镇玉德屯之间直线距离87.5千米;最东端的松山镇富安屯，同最西端的朝阳山镇小青顶子屯之间直线距离85千米。总面积3867.3平方千米，占吉林省总面积的2.06%;占吉林市总面积的14%。市区距长春市130千米，距吉林市120千米，距沈阳市290千米，距哈尔滨市312千米，距北京市991千米。
磐石市地处长白山西麓。长白山系哈达岭山脉老爷岭横亘境内东西，构成中部、东北部高，南北低，状似屋脊地势，海拔500~1000米，为辉发河水系、饮马河水系的分水岭。在分水岭的南北两侧，河流顺向斜南北分流。沿河两岸经过长期的侵蚀、冲积等外营力作用，发育为常态地貌，成为宽谷地区。取柴河、烟筒山两镇之间的界山鸡爪顶子海拔1049米，是全市最高点;烟筒山镇北部的碱场村鸡冠山屯西1.3千米处海拔230米，是全市的最低点，相对高差为819米。
低山区
磐石市境内低山区面积1730.72平方千米，占全市总面积的43.66%。分布于呼兰河与释马河分水岭地区和吉昌镇、朝阳山镇、石咀镇、明城镇的南部、宝山乡北部等地区。海拔高度700米~1000米，相对高度150米~700米，坡度15~40。低山构造以剥蚀低山为主，少数山顶为平坦的浑圆状，切割度轻微，植被覆盖率较好。
丘陵区
磐石市境内丘陵面积1308平方千米，占全市总面积的32.98%。分布于烟筒山镇东南部、石咀镇、富太镇、宝山乡、松山镇南部、朝阳山镇等地和呼兰镇、牛心镇、红旗岭镇、黑石镇的部分或大部分地区。丘陵多为构造剥蚀而成，形态多为浑圆状，少数为馒头状、陵岗状、平顶状，海拔350~700米，相对高度50米~200米，坡度10~45。
河谷平原
磐石市境内河谷平原较少，分布在境内东南和西北地区的河谷平地上。在沿河两岸也零星分布着小块的冲积平地，并形成阶地、河漫滩等。挡石河流域面积1.5万公顷;小黄河、玻璃河流域面积2万余公顷;富太河流域面积1万余公顷;呼兰河流域面积1万公顷;辉发河流域面积1万公顷;饮马河流域面积1万余公顷。河谷平原土质黝黑，水源充足，是磐石市水稻重点产区。
喀斯特地貌
磐石市境内石灰岩低山区的喀斯特地貌发育多种多样，地表与岩溶景观特异。喀斯特地貌主要分布在牛心、烟筒山、明城、吉昌、石咀等镇，南北长60余千米，东西宽约15千米。其中:溶洞以烟筒山镇官马溶洞最大，现已开发为旅游景点;仙人洞(福安街)、小新开岭(石咀)、冰窖(吉昌)、窟窿山(牛心虎龙)等溶洞次之。瀑布有烟筒山镇石虎沟吊水壶瀑布。暗河有牛心镇肖家、明城镇钢叉山、吉昌镇满井、烟筒山镇官马溶洞等4条暗河。峭壁以辉发河岸7碱最为典型。
吉林哈达岭山脉
东北一西南走向，海拔400米~1400米，属长白山系。从辽宁省境内的城子山(西丰县东南)起，经西丰、东辽、磐石(支脉老爷岭从朝阳山镇人境)、永吉等县境，至磐石市取柴河镇境内折向东北太平岭、肇大鸡山、南楼山、摩天岭、马屁股山诸峰与大老爷岭相接。哈达岭共有高、中、低山峰100余座，山势雄浑，植被葱郁，富矿藏，多野生动物。哈达岭是辉发河与东辽河的分水岭，松花江横截山脉东北端。
老爷岭支脉
横贯磐石市境中部，东西走向，长100余千米，海拔高度500米以上，属吉林哈达岭山脉支脉。老爷岭为辉发河与饮马河两大水系主要支流发源地、分水岭。老爷岭支脉从市境西部朝阳山镇人境，蜿蜒起伏至取柴河镇东北出镜，山势锦连，高峰叠起，共有山峰40余座，其中500米以上的有34座。老爷岭余脉伸展到全市境内，多为低山丘陵构造，山体短小，走向紊乱，岗峦起伏，沟谷交错，溪水萦回。
龙岗山脉
属长白山系，位于磐石市东南部与辉南县、桦甸市交界处，东北一西南走向。磐石市境内老道岭、松树人山、东大顶子、王小沟大顶子、色树岭等山峰均属龙岗山脉，森林茂密，野生动、植物资源丰富。
磐石市位于吉林省东南部，地处松辽平原向长白山过度地带，属于丘陵半山区，由于所处地理位置和大气环流的影响，决定了该市气候为温带大陆性季风气候。总气候的特点是:四季分明，春季干旱多大风;夏季热而多雨;秋季凉爽多晴朗天气，白天温度较高，夜间温度较低，昼夜温差较大;冬季漫长而寒冷。该市年平均气温为4.6℃，年积温为2700~2850℃;年平均降水量为699.6毫米，降雨主要集中在6~8月份，受地形的影响，南部气温比西部稍低，降水要比西部稍多;全年日照时数为2491.2小时;年平均无霜期为125天;最冷月为1月份，月平均温度为-17.1℃;最热月为7月份，月平均气温为22.4℃;年最低温度为-42.6℃;年最高温度为36.1℃。年平均雷暴天数为35.4天;7月份雷暴日数最多，平均为10.3天，最多为15天，最少为3天。
