Huyện Đức Thọ nằm ở vùng đồng bằng Sông La và hữu ngạn Sông Lam, cách thành phố Hà Nội 325 km về phía nam, có vị trí địa lý:

• Phía đông nam giáp huyện Can Lộc
• Phía tây bắc giáp huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An
• Phía đông bắc giáp huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An
• Phía tây giáp huyện Hương Sơn
• Phía tây nam giáp huyện Vũ Quang và huyện Hương Khê
• Phía đông giáp thị xã Hồng Lĩnh.

Huyện Đức Thọ có diện tích 20.904 ha, dân số năm 2009 là 125.260 người. 11% dân số theo đạo Thiên Chúa.

Đây cũng là địa phương có dự án Đường cao tốc Thanh Hóa – Hà Tĩnh và dự án Đường cao tốc Hà Tĩnh – Quảng Bình đang được xây dựng đi qua.