遼源市位于吉林省中南部，地處東遼河、輝發(fā)河上游。地理坐標北緯42°17′40″—43°13′40″，東經(jīng)124°51′22″—125°49′52″。南北直線距離104千米，東西直線距離82.8千米。東端于東豐縣的沙河沿上游中心線至東豐縣永合鄉(xiāng)的沙河沿、葉家崴子、后半拉山與梅河口市分界；西端于東遼縣的泉太鎮(zhèn)老營村的老營甸子沿東遼河西南與遼寧省西豐縣相鄰；南端于東豐縣和平鎮(zhèn)的馬家溝、泉眼溝、伍家溝、冷家堡與遼寧省清原縣接壤；北端于東豐縣的西大崗嶺、郎頭山脊、二道河口至伊通河上游中心線與伊通縣相連。全市面積5140.45平方千米，占全省總面積的2.8%。其中，市區(qū)龍山區(qū)面積253.57平方千米；西安區(qū)面積178.8平方千米；東遼縣面積2184.4平方千米；東豐縣面積2523.68平方千米。

遼源市地處吉林省東部長白山區(qū)向西部松遼平原的過渡地帶，以丘陵為主，間有少量低山，屬低山丘陵區(qū)。境內(nèi)群山環(huán)繞，丘陵起伏，溝川河谷縱橫交錯，使地面切割破碎，形成山、丘、臺、谷交錯分布。海拔高度在230米至914米之間，最高處為東豐縣慶嶺南山（海拔914米），最低處在東遼縣雙城村一帶（海拔230米），相對高差為684米。長白山的分支哈達嶺余脈由東北經(jīng)遼源市中部斜向西南延伸，形成一道較高的丘陵山脊，由此一線向西北、東南兩側(cè)逐漸傾斜，構(gòu)成遼源市西南部最高 （海拔600米以上），東北部較高（海拔500米至600米），中部一線略低（海拔400米至500米），西北部最低（海拔350米至400米）的“雙馬鞍型”地勢。按形態(tài)，遼源市的地形基本上可以分為低山、丘陵臺地、河谷平原3個類型區(qū)。其中，丘陵臺地分布廣，主要位于西部和北部，占全市轄區(qū)60%至70%，海拔一般在300米至400米之間，相對高差小于50米。丘頂渾圓，坡度較緩，走向散亂，丘面切割破碎，其坡麓下多為梁狀臺地，沖溝密集，多呈“雞爪崗”的形態(tài)。低山多見于轄區(qū)的南部和東北部的少量地區(qū)，一般海拔在500米至900米，相對高度為300米至400米。山脈多為東北至西南走向，巖性較為復(fù)雜，多為花崗巖，亦有砂巖。山頂一般為漫圓型，坡度較陡，地形切割比較破碎。區(qū)內(nèi)平原較少，多為河谷平原，主要分布于梅河和東遼河流域。受低山丘陵影響，平原時寬時窄沿河分布，呈分枝狀。海拔在250米至350米之間，相對高差小于50米。平原地勢平坦，土質(zhì)肥沃，其母質(zhì)多為近代沖積物和黃土堆積物。