Castelsarrasin ligt bij de rivier de Garonne, die door het zuidwesten van de gemeente stroomt. De stad ligt op 21 km ten westen van Montauban, de préfecture van het departement.
Het heeft een oppervlakte van 76,77 km2 en de gemiddelde hoogte is 79 m; bij het stadhuis is de hoogte 81 m.
| Castelsarrasin en zijn buurgemeenten |
|  |
De gemeenten rond Castelsarrasin zijn Saint-Nicolas-de-la-Grave, Moissac, Les Barthes, La Ville-Dieu-du-Temple, Saint-Porquier, Cordes-Tolosannes, Saint-Aignan, Castelferrus en Castelmayran.
Plaatsen naast Castelsarrasin |
| Saint-Nicolas-de-la-Grave | Moissac | Les Barthes | | Castelmayran | Castelsarrasin | La Ville-Dieu-du-Temple | | Saint-Aignan en Castelferrus | Cordes-Tolosannes | Saint-Porquier | |
Klimaat
Het klimaat van Castelsarrasin, in de Köppen-klimaatclassificatie, is Cfb - Oceanisch klimaat met gematigde zomers.