多伦县位于锡林郭勒盟的南端阴山北麓东端。东经115°30′-116°55′,北纬41°45′-42°39′。西与正蓝旗相接,北与赤峰市克什克腾旗接壤,南与沽源县、丰宁县、围场县毗邻。总面积3863平方公里。