Huyện Thanh Sơn có diện tích 62177,06 ha. Nằm ở phía nam của tỉnh Phú Thọ, có đƣờng Quốc lộ 32A từ Hà Nội đi Sơn La, Yên Bái. Trên địa bàn có 7 tuyến đƣờng tỉnh, huyện là 313, 313D, 316, 316C, 316D, 317 và 317B. Với các tuyến đƣờng tỉnh, huyện Thanh Sơn ở vị trí khá thuận tiện về giao thông. Tuy nhiên do địa bàn rộng nên về cơ bản huyện Thanh Sơn là huyện miền núi với địa hình đặc trƣng là núi, đồi có sƣờn dốc, bị phân cắt bởi nhiều thung lũng hẹp và trung bình.
Huyện Thanh Sơn có 22 đơn vị hành chính trực thuộc gồm thị trấn Thanh Sơn và các xã: Cự Đồng, Địch Quả, Đông Cửu, Giáp Lai, Hƣơng Cần, Khả Cửu, Lƣơng Nha, Sơn Hùng, Tân Lập, Tân Minh, Tất Thắng, Thạch Khoán, Thắng Sơn, Thục Luyện, Thƣợng Cửu, Tinh Nhuệ, Văn Miếu, Võ Miếu, Yên Lãng, Yên Lƣơng, Yên Sơn.
Với tuyến đƣờng tỉnh, huyện Thanh Sơn ở vị trí khá thuận tiện về giao thông. Nơi đây là đầu mối giáo thông quan trọng, nơi chuyển tiếp giữa đồng bằng với trung du và miền núi. Từ đây có thể mở rộng giao thƣơng với các huyện lân cận nhƣ Tam Nông, Yên Lập, Thanh Thủy, Tân Sơn; giao lƣu với các tỉnh khác nhƣ Hòa Bình, Yên Bái, Hà Nội. Với vị trí đó, huyện Thanh Sơn thực sự là mối giao lƣu quan trọng, cửa ngõ chuyển tiếp của khu vực
trung du miền núi, tạo những tiềm năng cho phát triển thị trƣờng, giao lƣu văn hóa giữa các khu vực.
Tuy nhiên, về cơ bản huyện Thanh Sơn là huyện miền núi, với địa hình đặc trƣng là núi, đồi có sƣờn dốc, bị phân cắt bởi nhiều thung lũng hẹp và trung bình. Địa hình phức tạp, rộng cũng gây cho Thanh Sơn nhiều trở ngại trong phát triển kinh tế và xã hội.