Общината е разположена в северната част на област Пловдив. С площта си от 1059,182 km2 е най-голямата сред 18-те общините на областта, което съставлява 17,67% от територията на областта. Община Карлово е една от най-големите общини в България като заема 8-о място. Границите ѝ са следните:
Релефът на общината е разнообразен – от равнинен в централната част, през средно планински в южната, до високо планински в северната. Територията ѝ попада в пределите на три орографски единици: Карловската котловина, Стара планина и Средна гора.
От запад при град Клисура на изток до село Куртово на протежение от 37 km се простира обширната и равна Карловската котловина. Нейната площ е 280 km2, което съставлява повече от 1/4 от територията на община Карлово, а ширината ѝ варира от 2 – 3 km на запад до 15 km на изток. В най-южната ѝ част, южно от град Баня, в началото на Стремския пролом на река Стряма се намира най-ниската ѝ точка – 264 m н.в.
Основна водна артерия на община Карлово е река Стряма, която протича през нея с горното си течение и отводнява близо 90% от територията ѝ. Реката извира от южното подножие на връх Вежен и се насочва на юг. При гара Стряма завива на изток, минава южно от град Клисура и навлиза в най-западната част на Карловската котловина. Там завива на югоизток и тече по южната периферия на котловината. Южно от град Баня завива на юг, навлиза в Стремския пролом и напуска пределите на общината, като навлиза в община Калояново. По своето течение в община Карлово река Стряма получава отляво двата си най-големи притока – Стара река (20 km) и Бяла река (37 km).
Стара река води началото си от рида Равнец (част от Калоферска планина) и до град Карлово тече в много дълбока каньоновидна долина, минава през центъра на града, навлиза в Карловската котловина и югоизточно от село Войнягово се влива отляво в Стряма.
Бяла река извира североизточно от връх Ботев и тече на юг също в дълбока проломна долина. Западно от град Калофер завива на югозапад и навлиза в най-източната част на Карловската котловина. Минава последователно покрай селата Куртово, Ведраре (тук завива на юг), Бегунци и Пролом (тук завива на запад) и на около 2 km западно от последното се влива отляво в Стряма. Неин основен приток е Свеженска река (26 km), чието горно течение е в община Брезово. В пределите на община Карлово в началото реката тече на север, а след това на запад и югозапад, минава през село Домлян и югоизточно от село Бегунци се влива отляво в Бяла река.
Най-североизточната част на община Карлово (около 10% от територията ѝ) се отводнява от най-горното течение на река Тунджа. Тя води началото си от южното подножие на връх Юрушка грамада в Калоферска планина и тече на юг в дълбока и залесена долина. Минава през центъра на град Калофер, завива на изток и навлиза в община Павел баня.
На територията на община Карлово има изградени няколко язовира, водите на които основно се използват за напояване на земеделските земи в Карловската котловина. Най-големи са „Домлян“ (на Свеженска река), „Марино поле“ (северозападно от село Соколица), „Климент“ (западно от село Климент) и др.
Населени места
Изглед към град Калофер през 2010 г.Изглед към град Карлово през 2005 г.Изглед към град Клисура през 2006 г.
Общината се състои от 27 населени места. Списък на населените места, подредени по азбучен ред, население и площ на землищата им:[1]
МЗ № 3302/обн. 26.09.1934 г. – преименува с. Рахманларе на с. Божидар;
МЗ № 3287/обн. 11.10.1938 г. – преименува с. Левски на с. Васил Левски;
МЗ № 3042/обн. 26.02.1944 г. – заличава с. Мали Богдан и го присъединява като квартал на с. Каравелово;
МЗ № 934 – 11/обн. 28.04.1944 г. – отделя кв. Мали Богдан от с. Каравелово и го възстановява като отделно населено място – с. Мали Богдан;
МЗ № 2736/обн. 27.04.1945 г. – преименува с. Черничани на с. Сушица;
Указ № 334/обн. 13.07.1951 г. – преименува с. Божидар на с. Розино;
Указ № 622/обн. 4 януари 1952 г. – заличава с. Мали Богдан и го присъединява като квартал на с. Каравелово;
Указ № 59/обн.27.02.1953 г. – преименува гр. Карлово на гр. Левскиград;
Указ № 516/обн. 22.12.1961 г. – заличава с. Калугерово (Кишиш махле) поради изселване;
Указ № 21/обн. 19 януари 1962 г. – възстановява старото име на гр. Левскиград на гр. Карлово;
Указ № 960/обн. 4 януари 1966 г. – преименува с. Свети Климент на с. Климент;
Указ № 1885/обн. 06.09.1974 г. – заличава с. Сушица и го присъединява като квартал на гр. Карлово;
Решение на МС № 582/обн. 10.09.2002 г. – признава с. Баня за гр. Баня;
Указ № 318/обн. 05.09.2003 г. – отделя гр. Сопот и с. Анево от община Карлово и ги включва в новообразуваната община Сопот с административен център гр. Сопот.
През територията на общината преминават два участъка от Железопътната мрежа на България с обща дължина 83,1 km.
от запад на изток, по цялото протежение на общината преминават два участъка от трасето на жп линията София – Карлово – Бургас от 42,3 km до Община Сопот и още 24,5 km след Община Сопот – общо 66,8 km;
последният участък от 16,3 km от трасето на жп линията Пловдив – Карлово.
.png)
