平原县地处山东省西北部，隶属德州市，北纬36°57′40″至37°23′16″，东经116°10′35″至116°42′。东和东南与临邑县、禹城市交界，西和西南与武城、夏津毗连，南与高唐为邻，北与德城区、陵县接壤，南北长39公里，东西宽48公里，总面积1047平方公里。县域最北点是三唐乡于家圈村，最南点是王庙镇辛章村，最东点在王凤楼镇田庄，最西点是恩城镇小屯西的平原林场。
县城位于县域中心稍北。距武城县城33公里，距夏津县城45公里，距高唐县城39公里，距禹城县城31.5公里，距济南市区90公里，距临邑县城40公里，距陵县县城22.5公里，距德州市35公里，距北京市区360公里。
清末，平原县境域东北点在今王凤楼镇田庄，最东点在今前曹镇杨柳寺村，东南点在今禹城县黎吉寨，最南点在今王庙镇辛章村和张华镇白庄，西南点在腰站镇，西和西北除崔家坊、梅家口、看水庄、董路口、赵庄、辛桥、花园7个村外，基本上以马颊河与恩县为界，最北点在坊子乡王家楼和王凤楼镇刘百户及三唐乡谭家洼村。东西宽25.5公里，南北长40公里，总面积888平方公里。
中华民国时期，按民国政区区划，除东南界点黎吉寨村有时划出或划入外，境域基本与清末相同。按抗日民主政区划分，自民国29年（1940年）始，以津浦铁路为界，分为平原、平禹或路东平原两县。路西平原县境界，除曾与高唐县北境和禹城西北境合建高平禹县外，基本无变化。铁路以东平禹县最大境域曾扩大到禹城县三、四、五区和陵县的陵临公路以南的三、五区和临邑县西部的靠近沙河区。
解放战争时期，以津浦铁路为界，分平原、平北两县，境域与民国初期的政区无变化。
中华人民共和国成立后，1950年1月，平北县并入平原县，境域恢复原平原县范围。1952年7月，德县的三十里铺区、李家桥区划归平原县后，县城西北边界延伸至漳卫运河东岸的四女寺、七里铺村。境域总面积1044平方公里。
1956年3月，撤销恩县，将其东部的26个乡镇划入平原县后，县域西界扩大到今武城县四女寺镇的四屯、东赵馆、赵庄，马庄乡的张郭秦村，大屯乡的桃花店、孙家河沟村，董王庄乡的侯王庄。东西最长为54公里，南北最宽50公里。总面积1512平方公里。
1958年12月，撤销德县，将其漳卫新河以东的9个人民公社划归平原县，县域总面积2932平方公里。1961年7月，恢复德县建置，将其划入的9个人民公社划出，县域总面积恢复到恩县划入后的1512平方公里。
1965年9月，将四女寺、郝王庄、蔡村、董王庄、大屯5个公社划归武城县。县域西界南端以沙河为限，北端三十里铺以南以德恩公路为限，三十里铺西北以漳卫运河为限，其他边界不变。境域东西宽48公里，南北长50公里，总面积1244平方公里。
1972年11月，黄河涯、二十里铺两公社划归德州市（现德城区）。县域西北界的西端以减河为限，东端到马颊河，以王村店乡的西屯、后李村北为限，形成1985年的境域，即东西长48公里，南北宽45公里，总面积1105平方公里。
1992年9月，王村店乡整建制划归德州市（现德城区）管辖。平原县由原辖4镇15乡改为辖4镇14乡，875个行政村，888个自然村。总面积1047平方公里，耕地面积61044.89公顷。至2008年，平原境域面积不变。
