[12][13] El municipio se localiza al sur del territorio hidalguense entre los paralelos 19°47′ y 19°55′ de latitud norte; los meridianos 98°54′ y 99°02′ de longitud oeste; con una altitud entre 2300 m s. n. m. (metros sobre el nivel del mar).[12][13] En cuanto a su geología corresponde al periodo cuaternario (46.22 %) y neógeno (22.0 %).[4] Con rocas tipo ígnea extrusiva: volcanoclástico (20.0 %) y basalto (2.0%); suelo: aluvial (46.22 %).[4] Tizayuca se compone de un río llamado el Papalote que viene de Pachuca y llega a Zumpango; y por una presa llamada del Rey, además se integra por 42 pozos.[12][13] El municipio en toda su extensión presenta una diversidad de climas; Semiseco templado (100.0 %).[4] En flora su vegetación se compone por maguey y nopal, cactus, arbustos leñosos de diversos tipos, también se encuentran árboles de pirul, pino, capulín y huizache.[12][13] En cuanto a fauna se cuenta con conejo, venado, coyote, tlacuache, armadillo, liebre, tuza, hurón, zorrillo, cacomixtle, palomas de distintas especies, pato, garza, chichicuilote, agachón, tordo, codorniz, tórtola y gorrión, además de una gran variedad de reptiles, insectos y arácnidos.[20] El porcentaje de población según situación conyugal,[nota 6] el 32.6 % se encuentra casada, el 32.4 % soltera, el 23.8 % en unión libre, el 6.2 % separada, el 1.8 % divorciada, el 3.1 % viuda.[36] En 2012 se contaba con 70 establos activos venden su producto a las firmas como: Santa Clara, Alpura y Liconsa.[13] De acuerdo con cifras al año 2015 presentadas en los Censos Económicos por el INEGI, la Población Económicamente Activa (PEA) del municipio ascendía a 47 703 personas, de las cuales 46 376 se encontraban ocupadas y 1327 se encontraban desocupadas.
