靈石縣位於晉中市最南端，太原盆地和臨汾盆地之間。東鄰長治市沁源縣，南接臨汾市霍州市，西南接臨汾市汾西縣，西北接呂梁市交口縣，北接呂梁市孝義市，東北接晉中市介休市。在北緯110 20′~ 112，北緯36° 40′~ 37′之間。總面積1206平方公裏。
靈石縣屬於溫帶大陸性季風氣候區，總體氣候特征是春季幹旱多風，夏季炎熱多雨，秋季涼爽，冬季寒冷少雪。年平均日照2331小時，平均氣溫10.8℃，平均地溫12.4℃，平均無霜期156天，平均降水量477.5毫米，平均風速1.7米/秒..
地形:
靈石縣位於黃土高原。由於地質構造運動和長期的風雨洪水，形成了山巒起伏、溝壑縱橫的山區。該縣的地區自然形成三個步驟之間的東部和西部山區中間的汾河流域。
東部太嶽山的山峰(石膏山、建陽山等。)和西部呂梁山的山峰(中華山、老虎山等。)遙遙相對，為第壹級臺階，海拔1，000m以上為中山區，面積336.4km2，占總面積的27.8%。
第二級為高山下丘陵區，海拔800 ~ 1200m，面積692.8km2，占總面積的57.6%。
中部的谷灘，由汾河及其支流靜升河和仁義河中下遊形成，為第三階梯，海拔600-800米。是中國的壹個平川谷地，面積176.8平方公裏，占總面積的14.6%。
縣內最高峰為東牛角鞍，海拔2567米；最低點是南關鎮石橋村汾河出口，海拔574米。