อำเภอพานทองตั้งอยู่ทางทิศเหนือของจังหวัด มีอาณาเขตติดต่อกับเขตการปกครองข้างเคียงดังต่อไปนี้

ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอบางปะกงและอำเภอบ้านโพธิ์ (จังหวัดฉะเชิงเทรา)

ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอพนัสนิคม

ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภอบ้านบึง

ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอเมืองชลบุรี