衡水市位于河北省东南部，界于东经115°10′-116°34′，北纬37°03′-38°23′之间。总面积8815平方公里。东部与沧州市的东光县、吴桥县和山东省德州市毗邻，西部与石家庄市的深泽县、辛集市接壤，南部与邢台市的新河县、南宫市、清河县以及山东省武城县相连，北部同保定市的安国市、博野县、蠡县和沧州市的肃宁县、献县、泊头市交界。市政府所在地桃城区北距首都北京250公里，西距省会石家庄119公里。
衡水是一座新兴的城市，它位于河北省东南部，是大京九上靠近龙头北京的一颗明珠。京九铁路在衡水市市区与东西干线石德铁路形成黄金十字交叉，使衡水成为承东启西
