Está situado en el extremo centro-sur del estado.

Chiautempan colinda al norte con el municipio de Contla de Juan Cuamatzi, al noreste y ya en bosques del volcán Malintzin, con San José Teacalco; al sur y al este con San Francisco Tetlanohcan; al suroeste con La Magdalena Tlaltelulco; al oeste con el municipio de Tlaxcala y al noroeste con Apetatitlán de Antonio Carvajal.

[5]​ Según el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), en el territorio del municipio hay un total de 35 localidades.

La mayoría de estas localidades son asentamientos y colonias irregulares, aunque el INEGI las considera como centros de población independientes.

Teniendo en cuenta lo anterior, la población de las principales localidades, para el año 2020 era la siguiente: