Xã Hợp Thành nằm ở phía tây huyện Phú Lương, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp xã Phủ Lý
• Phía tây giáp huyện Đại Từ
• Phía nam giáp xã Động Đạt
• Phía bắc giáp xã Ôn Lương.

Xã Hợp Thành có diện tích 10,25 km², dân số năm 1999 là 2.477 người, mật độ dân số đạt 242 người/km².[1]

Núi Chúa nằm trên địa bàn hai xã Hợp Thành và Động Đạt, cách thị trấn Đu 6 km về phía tây là điểm cao nhất của huyện Phú Lương với độ cao 432 mét.[3] Ở phía đông bắc xã Hợp Thành có một nhánh chính của sông Đu chảy qua.