Denizli, Anadolu yarımadasının güneybatısında, Ege bölgesinin güneydoğusunda, Ege-İç Anadolu ve Akdeniz Bölgeleri arasında bir geçit teşkil eder. Çameli, Kale ve Beyağaç ilçeleri Akdeniz; Sarayköy, kısmen Buldan ve Denizli merkez ilçesinin Çürüksu Vadisi Ege, diğer ilçeleri ile İç Anadolu Bölgesi iklimine dahil olmakta, bu durum iklim ve bitki örtüsü üzerine etki yapmaktadır. Sınır itibariyle doğudan Burdur, Isparta, Afyon ve batıdan Aydın, Manisa, kuzeyden Uşak, güneyden ise Muğla illeri ile komşu bulunmaktadır.
İl topraklarının %47' si dağlar, %28' si ovalar, %23' ü platolar ve %2' si yaylalardan oluşmaktadır.  İl 28 0 30'- 29 0 30' doğu meridyenleri ile 37 0 12'- 38 0 12' kuzey paralelleri arasındadır. Genellikle Akdeniz basıncının tesiri altına girer. 11868 km 2 genişliği olan ilde nüfus yoğunluğu 64' dür. Denizden yüksekliği 428 m' dir. 2000 nüfus sayımına göre toplam nüfusu 870291'dir.