Lương Sơn là huyện cửa ngõ phía đông của tỉnh Hòa Bình, tiếp giáp với Thủ đô Hà Nội với vùng Tây bắc của Tổ quốc, liền kề với khu công nghệ cao Hòa Lạc, khu đô thị Phú Cát, Miếu Môn, Đại học Quốc gia, Làng văn hóa các dân tộc Việt Nam. Huyện nằm ở tọa độ địa lí: từ 105025’14” – 105041’25” Kinh độ Đông; 20036’30” – 20057’22” Vĩ độ Bắc. Phía tây giáp huyện Kỳ Sơn. Phía nam giáp các huyện Kim Bôi và Lạc Thủy. Phía đông giáp các huyện Mỹ Đức, Chương Mỹ; phía bắc giáp huyện Quốc Oai (thành phố Hà Nội).
Tổng diện tích tự nhiên toàn huyện 37.707,79 ha, được chia thành 20 đơn vị hành chính, bao gồm 19 xã và 1 thị trấn ( Cao Răm, Cư Yên, Hòa Sơn, Hợp Hòa, Lâm Sơn, Liên Sơn, Nhuận Trạch, Tân Vinh, Thành Lập, Tiến Sơn, Trường Sơn, Trung Sơn, Tân...