Chalchicomula de Sesma limita al norte con el municipio de Aljojuca y con el municipio de Tlachichuca, al sur con el municipio de Atzitzintla, el municipio de Esperanza y el municipio de Palmar de Bravo, al oeste con el municipio de San Juan Atenco y con el municipio de Quecholac; al este limita con el municipio de La Perla del estado de Veracruz.