天祝縣位於河西走廊東端,青藏高原東北邊緣。地理位置在東經102度07分-103度46分北緯31分-37度55分之間。南部永登縣,東部景泰縣,北部武威市、古浪縣,西北部肅南縣,西部青海省門源、互助、樂都縣。東西寬142.6公裏,南北長158.4公裏。總面積7149平方公裏。天祝縣位於青藏高原、黃土高原和內蒙古高原的交匯處。境內地勢西北高東南低,海拔2040-4874米。地貌以山地為主,縣中部的烏鞘嶺橫貫東西。