อำเภอวังเหนือตั้งอยู่ทางทิศเหนือสุดของจังหวัด ห่างจากตัวเมืองลำปาง108 กิโลเมตร แต่อยู่ห่างจากตัวเมืองพะเยาเพียง 55 กิโลเมตร และห่างจากตัวเมืองเชียงใหม่ประมาณ 99 กิโลเมตร มีอาณาเขตติดต่อกับเขตการปกครองข้างเคียงดังต่อไปนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอพาน (จังหวัดเชียงราย)
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอแม่ใจและอำเภอเมืองพะเยา (จังหวัดพะเยา)
• ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภองาว อำเภอแจ้ห่ม และอำเภอเมืองปาน
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอเวียงป่าเป้า (จังหวัดเชียงราย)