İç Anadolu Bölgesi’nin Orta Kızılırmak bölümünde yer alan Kırıkkale önemli bir geçiş sahası durumundadır. Kırıkkale’yi çevreleyen illere bakıldığında, doğuda; Çorum ve Yozgat, Kırşehir, güneyinde; Kırşehir ve Ankara, kuzeyinde; Çankırı ili yer almaktadır. 

Kırıkkale’nin deniz seviyesinden yüksekliği 570–1744 m arasında değişmektedir. İl merkezi ortalama 720 m yüksekliğe sahiptir. Kırıkkale ilinin uç noktaları güneyde Çelebi, kuzeyde Sulakyurt; batıda Yahşihan; doğuda ise Delice'dir.