Ege Bölgesi’nin doğusunda, Denizli şehir merkezinin 22 kilometre kuzeyinde yer alan Pamukkale, Denizli’ye bağlı bir ilçedir. Büyük Menderes Nehri’nin bir kolu olan Çürüksu Çayı’nın doğduğu bölgede yer alır. Kuzeyde Güney, batıda Buldan, Sarayköy ve Merkezefendi, doğuda Çal ve Honaz, güneyde ise Tavas ilçeleriyle komşudur.
