شهر سرخس با پهنه‌ای حدود 10 کیلومتر مربع در خاور خراسان در کنار مرز ایران و جمهوری ترکمنستان در 36 درجه و 32 دقیقه و 15 ثانیه پهنای شمالی و 61 درجه و 10 دقیقه در ازای خاوری نسبت به نیروی نیمروز گرینویچ قرار دارد.
این شهر از سوی شمال به رود تجن از شمال باختری به روستای ابراهیم‌آباد از باختر به آبادی حسن‌آباد از خاور به مرز ایران و جمهوری ترکمنستان و از جنوب به آبادی آصف‌آباد محدود است.
هریرود نیز از شرق سرخس می‌گذرد و مرز مشترک ایران و ترکمنستان محسوب می‌گردد.
بلندی شهر سرخس از سطح دریا 275 متر و فاصله هوای آن تا تهران 883 کیلومتر است فاصله زمینی این شهر تا مشهد 185 و تا مرز ایران و ترکمنستان 2 کیلومتر می‌باشد.
اراضی سرخس را هریرود مشروب می‌سازد. هریرود از کوه بابا در افغانستان سرچشمه می‌گیرد و از شرق به غرب افغانستان در جریان است در نزدیکی کوهستان غرب هرات مسیر خود را عوض می‌کند و از سرخس وارد ایران می‌شود این رودخانه تا پل خاتون به نام هریرود معروف است و از آن‌جا تا سرخس که به طرف شمال غربی از ایران خارج می‌گردد تجن نام می‌گیرد.
آب و هوا
در واقع هر قدر از مشهد به سوی سرخس نزدیک می‌شویم و خصوصاً وقتی از گردنه مزدوران می‌گذریم و وارد منطقه واقعی سرخس می‌گردیم کیفیت آب و هوایی خاص منطقه بروز می‌کند.
کمی ارتفاع ناحیه سرخس و مجاورت با صحرای قره‌قوم در پدید آوردن کیفیت آب و هوایی آن مؤثر است روی هم رفته سرخس از نواحی مجاور غربی خود همچون مشهد بسیار گرم‌تر است و به همین دلیل به منزله یک منطقه قشلاقی در شمال خراسان به شمار می‌آید.
باران
میزان انحراف بارندگی از میانگین بسیار زیاد است سال‌هایی پیش می‌آید که میزان باران کمتر از 100 میلی‌متر است ولی در سال‌های دیگر به بیش از 350 میلی‌متر افزایش پیدا می‌کند به این ترتیب می‌توان میزان نوسانات فعالیت‌های دامپروری و کشاورزی وابسته به آن را نیز حدس زد.
تابستان فصل همیشه خشک است و ریزش باران در اولین ماه پاییزی آغاز می‌شود و آخرین ماه بارندگی اردیبهشت ماه و گاهی چند روزی در خرداد است.
تعداد روزهای یخبندان سرخس که به طور متوسط 70 روز است از متوسط روزهای یخبندان شهرهای شمالی خراسان حداقل 10-15 روز کمتر است متوسط درجه حرارت آن نیز از دیگر شهرهای شمالی خراسان بالاتر است.
بادها
به شکل کلی بادهای غربی و شمال غربی که بیشتر در نیمسال ملایم می‌وزند برای سرخس حامل رطوبت و بارندگی هستند بادهای شرقی و شمال شرقی که بیشتر در نیمسال گرم می‌وزند باعث خشکی و شدت هوا می‌گردند.
تحت تأثیر بادهای 120 روزه شرق ایران در سرخس هم به همین نام از جهت شمال شرق و مشرق می‌وزد و از اواخر خرداد ماه به تدریج آغاز می‌گردد گاه این باد بسیار شدید است و سبب طوفان‌های شدید و حرکت ریگ‌های روان می‌شود.
آب‌ها
آب‌های مورد نیاز کشاورزی سرخس از منابع زیر به دست می‌آید:
1- نزولات آسمانی
2- آب‌های سطحی: مهم‌ترین آب سطحی سرخس رودخانه تجن (کشف‌رود-هریرود) است.
3- آب‌های عمقی (زیرزمینی): سطح آب‌های زیرزمینی به نسبتی که از مشرق به مغرب دور می‌شویم کاهش می‌یابد.
در اینجا بد نیست اشاره‌ای هم به دریاچه بزنگان داشته باشیم.
بزنگان:
این دریاچه در 130 کیلومتری جاده مشهد-سرخس قرار دارد آب این دریاچه از بارندگی‌های سالانه و چشمه‌های کوچک تأمین می‌شود وسعت تقریبی آن 80 هکتار و حداکثر عمق آن 12 متر می‌باشد و در جنوب رشته کوه‌های هزار مسجد واقع گردیده و نوعی ماهی قزل‌آلا نیز در آن پرورش می‌یابد.
پوشش گیاهی
ناحیه سرخس تحت تأثیر آب و هوای نیمه استپی (علف‌های کوتاه) و جنس خاک و پستی و بلندی دارای پوشش گیاهی متنوعی است اما به طور کلی می‌توان آن را به دو نوع تقسیم نمود:
1. جنگل: عمده درختان جنگلی سرخس از دسته پسته می‌باشند غیر از پسته می‌توان بادام کوهی و درختچه‌های گز و قیچ را نام برد.
2. مرتع: مراتع به دو دسته زمستانی و بهاره تقسیم می‌شوند؛ مراتع زمستانی به طور کلی شامل درمنه و گون می‌باشند که در محل به نام تریخ مشهور است اما مهم‌ترین علوفه بهاری سرخس نبات چهل روزه (نوعی خوراک دام) است مراتع یکی از منابع مهم ثروت طبیعی سرخس به شمار می‌روند و در حفظ خاک و جلوگیری از فرسایش شدید آن مؤثرند.
ویژگی‌های انسانی
مردم سرخس را طایفه‌های عرب بهلولی، سیستانی، بلوچ و... تشکیل می‌دهند. بلوچ‌ها و سیستانی‌ها در زمستان ناصرالدین‌شاه قاجار به سرخس کوچ کردند.
زبان فارسی و گویش بلوچی، سیستانی، عربی و... است. همه مردم مسلمان و پیرو مذهب شیعه جعفری و سنی حنفی هستند.