อำเภอเลิงนกทา ตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือสุดของจังหวัดยโสธร ห่างจากจังหวัดยโสธรประมาณ 69 กิโลเมตร ห่างจากกรุงเทพมหานคร ประมาณ 594 กิโลเมตร มีอาณาเขตติดต่อกับเขตการปกครองข้างเคียงดังต่อไปนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอหนองสูง และอำเภอนิคมคำสร้อย (จังหวัดมุกดาหาร)
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอดอนตาล (จังหวัดมุกดาหาร) และอำเภอชานุมาน (จังหวัดอำนาจเจริญ)
• ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภอเสนางคนิคม (จังหวัดอำนาจเจริญ) อำเภอไทยเจริญ และอำเภอกุดชุม
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอหนองพอก (จังหวัดร้อยเอ็ด)

สภาพภูมิอากาศ

โดยทั่วไป มีลักษณะภูมิอากาศโดยทั่วไป มีลักษณะมิอากาศแบบมรสุม 3 ฤดู หนาวค่อนข้างจัด ฤดูร้อนจัด มีฝนซุกพอสมควร มีปริมาณฝนเฉลี่ย 203.43 มิลลิเมตร/ปี อุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ย 32.08 องศาเซลเซียส อุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ย 20.18 องศาเซลเซียส