Hlohovec sa rozprestiera v úvaline medzi južným výbežkom predhoria masívu Považského Inovca a časťou Nitrianskej pahorkatiny. Mesto patrí podľa typizácie súčasnej krajiny do mestského typu nížinnej krajiny. Mestom preteká rieka Váh, najdlhšia slovenská rieka. Hlohovec je križovatkou medzi historickými mestami Trnava a Nitra, v tesnej blízkosti svetoznámych kúpeľov Piešťany.