Ubicado en el Altiplano Central Mexicano a 2 340 metros sobre el nivel del mar, el municipio de Apetatitlán de Antonio Carvajal se sitúa en un eje de coordenadas geográficas entre los 19° 20′ latitud norte y 98° 12′ longitud oeste.

Localizado en el centro del estado, el municipio de Apetatitlán de Antonio Carvajal colinda al norte con el municipio de Amaxac de Guerrero; al sur colinda con el municipio de Tlaxcala, al oriente se establecen linderos con los municipios de Santa Ana Chiautempan y Amaxac de Guerrero, asimismo al poniente colinda con los municipios de Tlaxcala y Totolac.

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