Locatie
Onder het Duitse systeem van Naturräume ligt Stadtallendorf in de West-Hessische Depressiezone (West-Hessische Senkenzone) die is opgedeeld in bekkens en ruggen. De stad ligt daarbij op de Hessische Bovenrug, die het Amöneburgbekken in het westen scheidt van het Schwalmbecken (een ander bekken) in het oosten. Op deze heuvelrug bevindt zich ook het zadel van Neustadt, dat aan de noordoostelijke rand van de stad aanleunt. Dit hoogland maakt deel uit van de scheidslijn tussen de Rijn en de Wezer.
Buurgemeenschappen
Stadtallendorf grenst in het noorden aan de stad Rauschenberg (Marburg-Biedenkopf) en de gemeente Gilserberg (Schwalm-Eder-Kreis), in het oosten aan de stad Neustadt, in het zuidoosten aan de stad Kirtorf, in het zuiden aan de stad Homberg (Ohm) (beide in de Vogelsbergkreis) en in het westen aan de steden Amöneburg en Kirchhain (beide in Marburg-Biedenkopf).