จังหวัดขอนแก่นตั้งอยู่ระหว่างเส้นรุ้งที่ 15-17 องศาเหนือ และเส้นแวงที่ 101-103 องศาตะวันออก ซึ่งอยู่บริเวณตอนกลางของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ห่างจากกรุงเทพมหานคร 445 ก.ม. มีพื้นที่ 10,885.99 ตารางกิโลเมตร หรือ 6.8 ล้านไร่ เป็นอันดับที่ 15 ของประเทศ มีอาณาเขตติดต่อกับจังหวัดใกล้เคียง รวม 9 จังหวัดดังนี้
                     ทิศเหนือ ติดต่อกับ   จังหวัดอุดรธานี จังหวัดเลย และจังหวัดหนองบัวลำภู
                     ทิศใต้    ติดต่อกับ   จังหวัดนครราชสีมา และจังหวัดบุรีรัมย์
                     ทิศตะวันออก  ติดต่อกับ   จังหวัดกาฬสินธุ์ และจังหวัดมหาสารคาม
                     ทิศตะวันตก   ติดต่อกับ   จังหวัดชัยภูมิ และจังหวัดเพชรบูรณ์