Ubicación
Según el sistema alemán de Naturräume, Stadtallendorf se encuentra en la zona de depresión de Hesse occidental (westhessische Senkenzone), que se divide en cuencas y crestas. Con respecto a éstas, la ciudad se encuentra en la cresta del Alto Hesse, que separa la cuenca de Amöneburg en el oeste de la Schwalmbecken (otra cuenca) en el este. En esta cresta se encuentra también el monte Neustadt, que linda con el límite noreste de la ciudad. Esta zona alta forma parte de la divisoria entre las cuencas del Rin y del Weser.
Comunidades vecinas
Stadtallendorf limita al norte con la ciudad de Rauschenberg (Marburg-Biedenkopf) y la comunidad de Gilserberg (Schwalm-Eder-Kreis), al este con la ciudad de Neustadt, al sureste con la ciudad de Kirtorf, al sur con la ciudad de Homberg (Ohm) (ambas en la Vogelsbergkreis), y al oeste con las ciudades de Amöneburg y Kirchhain (ambas en Marburg-Biedenkopf).