شهرستان تویسركان با مساحتی معادل 1556 كیلومتر مربع ؛ 98/7 از مساحت استان را دربرگرفته است و به لحاظ مختصات ریاضی بین مدار 43 درجه و 20 دقیقه تا 34 درجه و 48 دقیقه عرض شمالی و 48 درجه و 5 دقیقه تا 48 درجه و 38 دقیقه طول شرقی قرار گرفته است. این شهرستان از شمال و در خط الرأس رشته كوههای الوند به شهرستان بهار، اسدآباد، از جنوب به شهرستان نهاوند، از شرق به شهرستان ملایر و از غرب به استان كرمانشاه (شهرستان كنگاور) محدود می باشد. ارتفاع آن از سطح دریا 1780 متر است. پایین ترین نقطه آن روستای كارخانه با ارتفاع 1410 متر و بالاترین نقطه آن قله الوند با ارتفاع 3753 متر از سطح دریاست.