灵璧县位于安徽省东北部，淮北平原东部，地理坐标为北纬33°18′~34°02′，东经117°17′~117°44′。县境东临泗县，西连宿州市埇桥区，南接蚌埠市固镇、五河两县，北于江苏省铜山、睢宁两县接壤，南北长82公里，东西宽36公里，总面积2125平方公里，耕地面积181万亩。全县地势低平，地形北高南低，呈西北东南倾斜。海拨27~18.5米，一般多在20米左右，地貌特征为“大平小不平”，平原面积占总面积的89.6%，黄泛冲积土层较厚、土壤肥沃，适宜于机械化生产。境内主要山丘属低山丘陵和剥蚀残山，属准阳山系，徐准山脉余脉。主要山峰有54座，海拔超过100米的有24座，最高峰为下楼镇西部的灵觉山，海拔189.7米。境内有河流干支流15条，总长388.9公里。

建县之前，灵璧区属多有变化。秦属泗水郡。汉分属洨、虹、谷阳、符离、夏丘、下邳诸县领辖。三国时属魏之下邳。西晋属沛国，东晋属阳平都。南北朝时改阳平郡为谷阳郡，又置连城、高昌二县，灵璧县南郊属连城县；梁置临潼郡，北齐废为县，后又置潼郡，辖今县境北部。隋初属彭城郡，后改属下郡。唐初属谷阳县，隶徐州；唐显庆（656）夏丘更为虹，废谷阳为蕲县，本县分属虹、蕲两县。元和四年（809）虹县部分属宿州，隶河南道。五代十国本县分属宿州、泗州。北宋元祐元年（1086）建具，析虹县之“零璧镇”置零璧县，属宿州，隶准南东路，同年7月复为镇；七年（1092）二月复为县，属宿州，隶淮南东路；宋政和七年（1117）改“零璧”为“灵璧”；南宋建炎后没于金。元初复为县，属宿州，隶属河南归德府；元至元四年（1267）改属泗州，十七年复属宿州。明洪武四年（1371）改属临濠府，六年属中立府，后属凤阳府，直隶南京。清初沿明制，属凤阳府；顺治二年（1645）改属江南省凤阳府；康熙六年（1667）改属安徽省，先后属凤阳府、风颍六泗道管辖。民国元年（1912）4月废府州设县，本县属安徽省；民国3年置道，属淮泗道；16年废道，又直属安徽省；21年安徽省设10个行政区，属第六行政区；民国24年后，行政区更名，先后属第六行政督察区、第六专署和第四行政区。民国37年（1948）11月25日全境解放，属江淮解放区第三行政署；民国38年4月改属皖北行署宿县专区；1952年4月属安徽省宿县专区；1956年元月改属蚌埠专区，1961年4月复属宿县专区；1971年3月专区更名为地区，属宿县地区；1999年5月宿县地区行署改为省辖宿州市，属宿州市至今。全县辖19个镇，1个省级经济开发区，312个村民委员会（含居委会、社区）。