อำเภอขลุงตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ของจังหวัดจันทบุรี ห่างจากตัวจังหวัดประมาณ 26.45 กิโลเมตร มีพื้นที่ทั้งหมด 756.038 ตารางกิโลเมตร หรือ 742,523.75 ไร่ มีอาณาเขตติดต่อกับอำเภอและจังหวัดข้างเคียง ดังนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอโป่งน้ำร้อน
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอบ่อไร่และอำเภอเขาสมิง (จังหวัดตราด)
• ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภอแหลมงอบ (จังหวัดตราด) และอ่าวไทย
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอแหลมสิงห์ อำเภอเมืองจันทบุรี และอำเภอมะขาม