La ciudad de Pénjamo, cabecera municipal, está localizada a los 101º 42´ 22´´ de longitud al oeste del Meridiano de Greenwich y a los 20º 25´ 44´´ latitud norte, su altura sobre el nivel del mar es de 1,700 metros aproximadamente y en algunos lugares como lo es la Sierra de Pénjamo alcanza los 2400 metros sobre el nivel del mar.