อำเภอพนมดงรักตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ของจังหวัด มีอาณาเขตติดต่อกับเขตการปกครองข้างเคียง ดังนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอปราสาท

• ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอกาบเชิง

• ทิศใต้ ติดต่อกับจังหวัดอุดรมีชัย (ประเทศกัมพูชา)

• ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอบ้านกรวด (จังหวัดบุรีรัมย์)