柳林县位于山西省中部西缘，吕梁山西麓，黄河东岸。东与离石、中阳交界，南和石楼为邻，西与陕西省吴堡、绥德、清涧等县隔河相望，北和临县毗连。以县城柳林镇为中心，正东至龙门垣乡贺家岭村东与中阳县接爨处17．85公里，正南至张家圪台乡君君山村南与石楼县接界处3 1．75公里，正西至石西乡后河底村西黄河东岸24．4公里，正北至西王家沟乡梁家坡村北与临县接界处23公里。县境东西宽42．25公里，南北长54．75公里，介于东经110。39 7 45”～11 1。05 7 33”、北纬37。08 7 53”～37。37 7 28”之间。总面积1 287．29平方公里(1 930 941．6亩)。
县城扼晋陕通衢，为山西省的西大门。东沿国道307线至吕粱行政公署驻地离石县城28公里，至省会太原市219公里，至首都北京市761公里，至天津市763公里，至塘沽港824公里；西沿国道307线过黄河军渡大桥至吴堡县城——宋家川镇24公里，至绥德县城87公里，至榆林市201公里，至革命圣地延安市291公里，至陕西省省会西安市659公里，至内蒙古自治区首府呼和浩特市735公里；南沿柳(林)石(楼)公路至石楼县城76公里；北沿柳(林)结(绳嫣)公路转离(石)林(家坪)公路、经忻(州)碛(口)公路，至临县城97公里。在建孝柳铁路穿越境内，县城距起点站孝西站1 10公里，距终点站——穆村6公里。
