Wilayah Kabupaten Batanghari terletak di bagian tengah Provinsi Jambi dengan luas wilayah 5.180,35 Km2. Kabupaten Batanghari secara astronomis terletak pada posisi 1º15´- 2º2´ lintang selatan dan diantara 102º30´ - 104º30´ bujur timur. 

        Dalam lingkup provinsi letak Kabupaten Batanghari berada di wilayah bagian tengah provinsi. Kabupaten Batanghari secara umum adalah wilayah daerah perbukitan yang memiliki ketinggian berkisar 11-500 m dari permukaan laut. Sebagian besar wilayah yang ada di Kabupaten Batanghari berada pada pada Daerah Aliran Sunga (DAS) yakni Sungai Batanghari dengan rawa-rawa yang sepanjang tahun tergenang ai


Dari segi geomorfologis Kabupaten Batanghari merupakan daerah landai yang memiliki kemiringan berkisar antara 0-8 persen (92,28 persen). Wilayah Kecamatan yang terletak di daerah hulu Sungai Batanghari cenderung lebih bergelombang dibandingkan daerah hilirnya. Kecamatan Maro Sebo Ulu, Kecamatan Batin XXIV, Kecamatan Mersam dan Kecamatan Maro Sebo Ilir merupakan wilayah dengan daerah yang bergelombang, sedangkan Kecamatan Muara Tembesi, Kecamatan Muara Bulian, Kecamatan Bajubang dan Kecamatan Pemayung memiliki topografi yang cenderung lebih datar atau landai.  Kabupaten Batanghari beriklim tropis dengan temperatur udara pada tahun 2018 berkisar antara 26,20C sampai 27,30C. Curah hujan di Kabupaten Batanghari 217 mm sampai 612 mm, dengan jumlah hari hujan 11 hari sampai 24 hariperbulannya dengan kelembapan udara antara 62,66-84,55 persen serta penyinaran berkisar antara 89,3-133,9 persen. Wilayah Kabupaten Batanghari dilalui oleh dua sungai besar yaitu Sungai Batanghari dan Batang Tembesi.
Berdasarkan administratifnya, Kabupaten Batanghari berbatasan dengan daerah-daerah sebagai berikut :