شهرستان تويسركان با مساحتي معادل 1556 كيلومتر مربع ؛ 98/7 از مساحت استان را دربرگرفته است و به لحاظ مختصات رياضي بين مدار 43 درجه و 20 دقيقه تا 34 درجه و 48 دقيقه عرض شمالي و 48 درجه و 5 دقيقه تا 48 درجه و 38 دقيقه طول شرقي قرار گرفته است. اين شهرستان از شمال و در خط الرأس رشته كوه‌هاي الوند به شهرستان بهار، اسدآباد، از جنوب به شهرستان نهاوند، از شرق به شهرستان ملاير و از غرب به استان كرمانشاه (شهرستان كنگاور) محدود مي باشد. ارتفاع آن از سطح دريا 1780 متر است. پايين ترين نقطه آن روستاي كارخانه با ارتفاع 1410 متر و بالاترين نقطه آن قله الوند با ارتفاع 3753 متر از سطح درياست.