Thị trấn Đoan Hùng nằm trong vùng Trung du, có vai trò kết nối với các địa phương khác trong tỉnh như huyện Hạ Hòa, huyện Thanh Ba, huyện Phù Ninh và xa hơn là thành phố Việt Trì, huyện Cẩm Khê, thị xã Phú Thọ. Bên cạnh đó, thị trấn Đoan Hùng còn có vai trò kết nối với các tỉnh Tuyên Quang, Hà Giang theo tuyến Quốc lộ 2, tỉnh Yên Bái theo đường 70. Có vị trí trung chuyển đến các tỉnh Yên Bái, Tuyên Quang, Hà Giang, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hòa Bình.
Đồ án quy hoạch chung thị trấn Đoan Hùng được lập với quy mô, phạm vi và ranh giới nghiên cứu trên cơ sở ranh giới hành chính hiện trạng của thị trấn Đoan Hùng, có diện tích khoảng 512,1 ha, có vị trí địa lý như sau:
- Phía Bắc: Giáp sông Chảy, xã Vân Du và xã Chí Đám;
- Phía Nam: Giáp xã Sóc Đăng;
- Phía Đông: Giáp sông Lô, xã Hợp Nhất;
- Phía Tây: Giáp xã Ngọc Quan và xã Phú Lâm.