Powierzchnia powiatu: 880 km2,
Liczba mieszkańców: ok. 136 tysięcy osób, średnia gęstość zaludnienia wynosi 153 osoby na 1 km2,

Powiat mielecki położony jest w Kotlinie Sandomierskiej, w północno-zachodniej części województwa podkarpackiego. Północno-zachodni odcinek granicy powiatu wyznacza Wisła, za którą leży powiat staszowski (województwo świętokrzyskie), a od południowo-zachodniej granicy sąsiadem jest powiat dąbrowski z województwa małopolskiego.

W województwie podkarpackim sąsiadami powiatu są: od południa powiaty dębicki i ropczycko-sędziszowski, od wschodu powiaty kolbuszowski i tarnobrzeski. Przez powiat mielecki przebiega sieć dróg powiatowych o długości przeszło 420 km oraz wojewódzkich o długości ponad 211 km tworzących szlaki komunikacyjne do Krakowa, Rzeszowa oraz Sandomierza.

Dodatkowe połączenie z krajem i światem stanowi mieleckie lotnisko przystosowane do przyjmowania nawet najcięższych samolotów cywilnych i wojskowych.

Powiat mielecki położony jest nad dwiema rzekami - Wisłą, która stanowi naturalną północną granicę z województwem świętokrzyskim oraz Wisłoką przecinającą ziemię mielecką na dwie części – wschodnią rzadziej zaludnioną i bardziej lesistą oraz zachodnią charakteryzującą się gęściejszym zaludnieniem i nastawioną na produkcję rolną.

Powiat mielecki należy do najbardziej nasłonecznionych terenów w Polsce (średnia roczna temperatura to 8°, roczna suma opadów: 530-690). Naturalną osłonę od wschodu i północnego wschodu stanowi duży kompleks leśny – pozostałość Puszczy Sandomierskiej.

W Dolinie Dolnej Wisłoki, która jest główną rzeką powiatu, przeważają żyzne mady oraz gleby torfowe, ale zdarzają się również piaski polodowcowe, wykorzystywane głównie jako surowiec w budownictwie i przemyśle materiałów budowlanych.

Okoliczne lasy zajmują 23 % powierzchni powiatu. Przeważają sosny oraz buki i jodła tworząc lasy mieszane. Surowce mineralne - niegdyś odkryto niewielkie pokłady ropy naftowej, gazu ziemnego i torfu; dziś pozostały pokłady piasku i żwiru.

Na terenach najcenniejszych ze względów przyrodniczych zostały utworzone trzy rezerwaty przyrody: „Bagno Przecławskie”, „Pateraki”, „Buczyna na płaskowyżu kolbuszowskim im. Prof. Władysława Szafera”.