Kayseri'nin güney-batısında ve şehre 67 km uzaklıktadır. 34 derece doğu boylamı, 38 derece kuzey enleminin kesiştiği noktada ve Akdeniz'i Karadeniz e bağlayan demir ve karayolunun üzerindedir. Denizden yüksekliği 1100 m ve yüzölçümü 978 km2 dir .

Kuzeyde İncesu, güneyde Yahyalı, doğuda Develi ilçeleri, Bati da Nevşehir in Ürgüp ve Derinkuyu ilçeleriyle komşudur.

İlçede, İç Anadolu Bölgesinde görülen kara iklimi hakimdir. Yazlar sıcak ve kurak, kıslar- güney iklimine açık olması nedeniyle- nispeten ılık geçer. Yağışlar genellikle mahsulün suya ihtiyaç duyduğu aylarda az düşer ve mevsim kurak geçer. Bir yıllık yağış miktarı ortalama olarak m2 ye 200-270 kg dir. Bu miktarın büyük bir kısmı Ocak, Şubat, Mart, Kasım ve Aralık aylarında düşer. İlçenin 10 km güneyinde şifalı maden suyuyla meşhur İçmeceler vardır. Ülkenin dört-bir yanından buraya her yıl çok sayıda insan şifa bulmak için gelir.

İlce, kendi adıyla anılan ovanın bati ucunda Kale Dağı'nın doğuya uzanan etekleri üzerinde kurulmuştur. Kuzeyden güneye doğru sürekli esen temiz hava tabakasının etkisi altındadır. Erciyes in karlı tepeleri ilçeden görülmektedir.

İlce düz ve çok geniş bir ovaya sahiptir ve çevresi Erciyes, Toroslar'ın bir kolu olan Demir Kazık ve bazı irili ufaklı dağlarla çevrilidir. Bu dağlardan inen yer ustu suları ilçenin doğusunda bulunan Yay Gölü ve Sultan Sazlığı'nı oluşturmuştur.

Soğanlı köyünün çevresinde bulunan ve çok eski devirlere ait olan kilise ve mağaralar özellikle yabancı turistlerin çok sık ziyaret ettiği yerlerdendir.
 

İlçede İç Anadolu da bulunan ve çok eski bitki örtüsü görülür. Az miktarda meşe-menengic ormanı mevcuttur. Cay ve dere kenarlarında kavak, söğüt ve cali bulunur.

ULAŞIM:

Ilcemiz ulasim yonunden sansli bir konumda bulunmaktadir. Kayseri ye 67 km uzakliktadir. Akdeniz i Karadeniz e baglayan E-23 Karayolu ile demiryolu ilcemizden gecmektedir. Ilcemize kara, hava ve demiryolu ile ulasmak mumkundur.Yesilhisar, Ankara ya 364 km uzaklikta olup, karayolu ile 4 saat gibi kisa bir surede ulasilabilir. Ayrica Nevsehir e 55 km, Nigde ye 60 km mesafededir.