Pınarhisar, eski İstanbul Yolu üzerinde, Lüleburgaz-Kırklareli yol kavşağındadır. İlçenin kuzey kesimleri 500-600 metreyi bulan tepeler ve kayalıklarla şekillenmiştir.

İlçenin kuzeyinde yer alan bölümü ormanlarla kaplıdır. Doğusunda Vize İlçesi, batısında Kırklareli ili, güneyinde Lüleburgaz İlçesi, Kuzeyinde ise Demirköy İlçesi bulunmaktadır.

İlçenin yüzölçümü 581 Km2 olup, denizden yüksekliği 192 m.dir.