อำเภอชุมแพตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกของจังหวัด อยู่ห่างจากตัวจังหวัดขอนแก่นประมาณ 82 กิโลเมตร และอยู่ห่างจากกรุงเทพมหานครประมาณ 520 กิโลเมตร มีอาณาเขตติดต่อกับเขตการปกครองข้างเคียงดังต่อไปนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอภูผาม่าน อำเภอภูกระดึง (จังหวัดเลย) อำเภอสีชมพู และอำเภอเวียงเก่า
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอภูเวียงและอำเภอหนองเรือ
• ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภอบ้านแท่น อำเภอภูเขียว และอำเภอคอนสาร (จังหวัดชัยภูมิ)
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอคอนสาร (จังหวัดชัยภูมิ) และอำเภอภูผาม่าน