Starachowice usytuowane są na styku trzech jednostek geograficznych: Wzgórza Koneckie, Przedgórze Iłżeckie oraz Wyżyna Opatowska.
Rzeka Kamienna stanowi dla nich naturalną granicę. Takie nagromadzenie jednostek geograficznych powoduje różnorodność krajobrazu oraz sprawia, że występuje tu wielka rozmaitość form i formacji geologicznych. W samym mieście i okolicy uwidaczniają się na powierzchni skały wszystkich okresów geologicznych historii ziemi.
Powierzchnia Starachowic wynosi 32 km². Miasto położone jest w połowie drogi między Warszawą a Krakowem (ok. 170 km). Ta sama odległość dzieli Starachowice od Rzeszowa, Lublina, Łodzi i Katowic. Dobrze rozwinięta sieć drogowa umożliwia stałą komunikacje z tymi ośrodkami. Linia kolejowa biegnąca wzdłuż koryta rzeki przecina miasto a bliskość dużego węzła kolejowego w Skarżysku Kamiennej ułatwia połączenie z całym krajem. Najbliższe otoczenie miasta stanowią trzy gminy wiejskie Brody, Mirzec i Pawłów oraz miasto i gmina Wąchock.
Miasto Starachowice wraz z sąsiednimi gminami tworzy Powiat Starachowicki. Zajmuje on powierzchnię 540 km² i zamieszkuje go ok. 100 tys. mieszkańców. Powiat Starachowicki wraz z dwunastoma powiatami ziemskimi i powiatem grodzkim Kielce wchodzi w skład Województwa Świętokrzyskiego.
