截止2012年，兩當轄3鎮9鄉，118個行政村。

鎮:城關鎮、站兒巷鎮、西坡鎮。

鄉:顯龍鄉、魚池鄉、興化鄉、張家鄉、云坪鄉、泰山鄉、金洞鄉、楊店鄉、左家鄉。

兩當縣位于甘肅省東南部，陜甘川交界的秦嶺山區，屬長江上游嘉陵江水系。北靠天水，西鄰徽縣，東面與陜西寶雞鳳縣相連，南面與漢中留壩縣相連。地處東經106°12′-106°34′，北緯33°30′-34°15′之間。全縣東西寬約35公里，南北長約85公里，土地總面積為1408.73平方公里。

兩當縣地勢南北高，中部低，呈馬蹄形，平均海拔約1400米，最高海拔2738米，最低海拔773米。

南面的云屏鄉、站兒巷鎮等鄉鎮屬秦嶺北緣，北面的張家鄉、左家鄉等鄉屬秦嶺南坡，平均海拔1500米左右，境內群山錯峙，萬壑分流，奇峰突兀;位于張家鄉北面、陜甘兩省交界處的透馬駒峰，海拔2738米，為縣境內最高峰。

中部的城關、楊店、西坡、興化、魚池、顯龍等鄉鎮屬徽成盆地邊緣地帶，為土石質丘陵河谷區，平均海拔約1100米左右，永寧河與嘉陵江匯合處海拔773米，為縣境內最低處。

兩當縣屬暖溫帶大陸性季風性氣候，光熱豐富，雨量充沛，差異顯著。冬季干冷而無嚴寒，夏季濕熱而無酷暑。溫差較大，雨熱同季，四季分明，大部分地區年平均氣溫在10-11℃，年日照2000小時左右，≥0℃積溫4241.2℃，≥10℃活動積溫3649.4℃，降雨量600-700毫米，山區稍多，無霜期190天左右。氣候緯度地帶性差異顯著，中部淺山丘陵地帶海拔較低，年降水量700毫米，無霜期195天，日照條件較好。南、北部高海拔地區氣候寒冷陰濕，年降水量在800毫米以上，平均氣溫8℃左右，無霜期160天，南部中山地區光溫條件次于中部，但旱澇災害較多。

兩當縣境內有一江七河八大水系，主要河流有嘉陵江、紅崖河、兩當河、紅河、云屏河、溫江河、廣金壩河、永寧河和管江河，年徑流量3377.2萬立方米。