این شهرستان در مختصات ۳۴ درجه و ۲۰ دقیقه تا ۳۴ درجه و ۴۶ دقیقه عرض جغرافیایی و ۴۸ درجه و۳ دقیقه تا ۴۸ درجه و ۳۵ دقیقه طول جغرافیایی واقع شده و از شمال به شهرستان‌های همدان و اسد‌آباد و قسمت کمی هم به شهرستان بهار از مشرق به ملایر از مغرب به کنگاور واز جنوب به شهرستان نهاوند محدود است.
بلندترین نقطه این شهرستان قله الوند با ارتفاع ۳۵۷۴ متر است که فصل مشترک این شهرستان و شهرستان همدان است و پست‌ترین نقطه آن نیز روستای کارخانه با ارتفاع ۱۵۵۵ متر است و ارتفاع متوسط آن از سطح دریا ۱۷۸۴ متر است.
این شهرستان به دلیل کوهستانی و مرتفع بودن دارای آب و هوای معتدل کوهستانی است و رودخانه‌های مهم آن قلقل رود، کرزان رود، سرکان رود و سرابی هستند که مازاد آب آنها پس از آبیاری زمین‌های کشاورزی مسیر خود به رودخانه گاماسیاب می‌ریزد.
شهرستان تویسرکان با مساحت ۱۵۵۶ کیلومتر مربع از ۳ شهر تویسرکان، سرکان، فرسفج و ۲ بخش مرکزی و قلقل رود و ۷ دهستان و ۱۱۱ روستا تشکیل شده و طبق سرشماری سال ۱۳۷۵ دارای ۱۱۸۹۵۴ نفر جمعیت و تراکم نسبی ۷۴/۴ نفر در هر کیلومتر مربع است.
دین و مذهب مردم آن، اسلام و شیعه جعفری است.
نقاط گردشگری تویسرکان: آرامگاه حیقوق نبی، مدرسه شیخعلی خان زنگنه، کاروانسرای شاه عباسی، پل رودخانه فرسفج، بازار سرپوشیده، چنار مسجد باغوار، آرامگاه میررضی الدین آرتیمانی، پارک توریستی کمربسته، چنارهای کمربسته سرکان، قیصریه، قلعه اردلان، امامزاده زیدبن علی معروف به شاه زید، امامزاده ناصر واقع در روستای کرزان، امامزاده محمد واقع در شهر آباد، امامزاده عبدالله واقع در آرتیمان، امامزاده عبدالله واقع در کرزان، امامزاده‌هارون واقع در کرزان، امامزاده باباسیدی واقع در کندر، امامزاده ابراهیم واقع در رودآور، امامزاده عباس، امامزاده ابراهیم واقع در بوجا، امامزاده طاهر واقع در اشتران.
