Powiat dzierżoniowski położony jest na Dolnym Śląsku, w odległości 56 km na południowy zachód od Wrocławia. Znajduje się na Przedgórzu Sudeckim.
Powierzchnia powiatu wynosi 478,51 km2. Zróżnicowanie rzeźby terenu jest bardzo duże. Występują tu zarówno niziny, wyżyny, jak i góry. Wysokość waha się od 250 m n.p.m. do 1015 m n.p.m.
Najwyższej położonym miejscem jest Wielka Sowa będąca najwyższym wzniesieniem Gór Sowich. Główną rzeką na terenie ziemi dzierżoniowskiej jest – stanowiąca prawy dopływ Bystrzycy – Piława, która swój bieg rozpoczyna w powiecie ząbkowickim.

Powiat graniczy z powiatami: wrocławskim, świdnickim, wałbrzyskim, kłodzkim, ząbkowickim i strzelińskim. Na terenie powiatu znajdują się gminy miejskie: Dzierżoniów, Bielawa, Pieszyce, Piława Górna, gmina miejsko-wiejska Niemcza oraz gminy wiejskie Dzierżoniów i Łagiewniki.
Powiat dzierżoniowski ma ponad 98 tys. mieszkańców.

Główną drogą dojazdową do powiatu jest droga krajowa K-8 z Wrocławia na Kudowę Zdrój, która przebiega m.in. przy samej Niemczy, a także przez Łagiewniki. Z Łagiewnik do Dzierżoniowa prowadzi natomiast wyremontowana droga wojewódzka nr 384.