Село расположено в 161 км от Пензы на реке Вад и её притоках: Керенке и Ченгаре. По окраине Вадинска также протекает Тюрёв ручей. Вадинское водохранилище в юго-восточной части поселения, близ сёл Кармалейка, Ягановка и Большая Козлейка, местными жителями в обиходе называется Вадинским морем. Объём воды в нём составляет 21,4 млн м³.