จังหวัดกาฬสินธุ์ ตั้งอยู่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย และอยู่ในตอนกลางของภาค อยู่ระหว่าง เส้นรุ้งที่ 16 – 17 องศาเหนือ และเส้นแวง ที่ 103 – 104 องศาตะวันออก ห่างจากกรุงเทพมหานคร ประมาณ 519 กิโลเมตร มีเนื้อที่ประมาณ 6,946.75 ตารางกิโลเมตร หรือประมาณ 4.4 ล้านไร่ คิดเป็นร้อยละ 4.1 ของพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ โดยแบ่งการปกครองส่วนภูมิภาคออกเป็น 18 อำเภอ 135 ตำบล 1,584 หมู่บ้าน

อาณาเขตติดต่อของจังหวัดกาฬสินธุ์

ทิศเหนือ : ติดต่อจังหวัดสกลนครและจังหวัดอุดรธานี โดยมีลำน้ำปาวและห้วยลำพันชาดเป็นแนวกั้นแบ่งเขต
ทิศใต้ : ติดต่อจังหวัดร้อยเอ็ดและจังหวัดมหาสารคาม
ทิศตะวันออก : ติดต่อจังหวัดสกลนคร และจังหวัดมุกดาหารโดยมีสันปันน้ำของเทือกเขาภูพานเป็นแนวแบ่งเขต
ทิศตะวันตก : ติดต่อจังหวัดมหาสารคาม โดยมีลำน้ำชีเป็นเส้นแบ่งเขต และบางส่วนติดกับจังหวัดขอนแก่น

ลักษณะภูมิประเทศ เป็นภูเขาสูงจนถึงที่ราบลุ่มมีน้ำแช่ขัง ดังนั้น ลักษณะภูมิประเทศโดยทั่วไปของจังหวัดกาฬสินธุ์สามารถแบ่งลักษณะภูมิประเทศได้ 5 ลักษณะ ดังนี้

1. พื้นที่ที่เป็นภูเขา ได้แก่ เทือกเขาภูพาน ซึ่งมีระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 200 – 500 เมตร อยู่ทางทิศตะวันออก และทิศเหนือของจังหวัดในพื้นที่ของอำเภอ สมเด็จ,อำเภอเขาวง อำเภอกุฉินารายณ์,อำเภอห้วยผึ้ง บริเวณนี้เป็นแหล่งต้นน้ำลำธารที่สำคัญได้แก่ ลำน้ำปาว,ลำน้ำพาน

2. สภาพที่เป็นหุบเขา อยู่ในเขตอำเภอเขาวง มีลักษณะเป็นที่ราบระหว่าง หุบเขาสภาพเป็นลูกคลื่น สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 175 – 250 เมตร มีลักษณะเป็นพื้นที่ลูกคลื่นลอนตื้น อยู่ในเขตอำเภอท่าคันโทอำเภอ สหัสขันธ์ บริเวณทิศเหนือของอำเภอยางตลาด ทิศใต้ของอำเภอสมเด็จ และบางส่วนของอำเภอห้วยผึ้ง

3. สภาพเป็นลูกคลื่น สูงจากระดับน้ำปานกลาง 175 – 250 เมตร มีลักษณะเป็นลูกคลื่น ลอนตื้น อยู่ในเขตอำเภอท่าคันโท อำเภอสหัสขันธ์ บริเวณทิศเหนือของอำเภอยางตลาด ทิศใต้ของอำเภอสมเด็จ และบางส่วนของอำเภอห้วยผึ้ง

4. สภาพค่อนข้างราบ สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 150 – 170 เมตร อยู่ในบริเวณอำเภอเมือง อำเภอยางตลาด บางส่วนของทิศใต้ของอำเภอสหัสขันธ์ ทางทิศตะวันออกของอำเภอสมเด็จ และอำเภอห้วยผึ้ง

5. สภาพพื้นที่ราบลุ่มริมฝั่งน้ำ เป็นที่ราบริมฝั่งแม่น้ำชี ลำน้ำปาว ลำน้ำพาน มีความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 140– 150 เมตร อยู่ในอำเภอกมลาไสย บางส่วนของอำเภอเมืองและอำเภอยางตลาด