เทศบาลเมืองทับกวาง ตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกของอำเภอแก่งคอย ห่างจากอำเภอแก่งคอยประมาณ 10 กิโลเมตร และตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือจังหวัดสระบุรี โดยอยู่ห่างจากอำเภอเมืองสระบุรีประมาณ 22 กิโลเมตร ลักษณะภูมิประเทศจะเป็นที่ราบสูงและภูเขา

ตำบลทับกวาง มีอาณาเขตติดต่อกับพื้นที่ใกล้เคียง ดังนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับตำบลท่าคล้อ อำเภอแก่งคอย
• ทิศใต้ ติดต่อกับตำบลซำผักแพว อำเภอแก่งคอย
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับตำบลมิตรภาพ อำเภอมวกเหล็ก
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับตำบลบ้านป่า อำเภอแก่งคอย

สภาพภูมิประเทศของเทศบาลเมืองทับกวางเป็นพื้นที่ราบสูงและเขาเป็นส่วนใหญ่

สภาพภูมิอากาศของเทศบาลเมืองทับกวางมีลักษณะฤดูร้อนค่อนข้างร้อนและในฤดูหนาวจะค่อนข้างเย็น ช่วงฤดูฝนพื้นที่บริเวณที่ราบสูงฝนมักไม่ตกต้องตามฤดูกาล อุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุด 40 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิเต่ำสุด 23.4 องศาเซลเซียส