อำเภอปทุมรัตต์ตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ของจังหวัด มีอาณาเขตติดต่อกับเขตการปกครองข้างเคียงดังต่อไปนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอนาดูน อำเภอวาปีปทุม (จังหวัดมหาสารคาม) และอำเภอเกษตรวิสัย
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอเกษตรวิสัย
• ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภอเกษตรวิสัย และอำเภอพยัคฆภูมิพิสัย (จังหวัดมหาสารคาม)
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอพยัคฆภูมิพิสัยและอำเภอนาดูน (จังหวัดมหาสารคาม)