મહેસાણા જિલ્લાની સરહદે ઉત્તર દિશામાં બનાસકાંઠા જિલ્લો, પશ્ચિમ દિશામાં પાટણ જિલ્લો તથા સુરેન્દ્રનગર જિલ્લો, દક્ષિણ દિશામાં ગાંધીનગર જિલ્લો તથા અમદાવાદ જિલ્લો તેમ જ પૂર્વ દિશામાં સાબરકાંઠા જિલ્લો આવેલા છે. જિલ્લાનું ક્ષેત્રફળ ૪,૩૩૮ ચોરસ કિ.મી. છે.