İl merkezinin doğusunda yer almakta olup, doğuda Sivas-Şarkışla, güneyde Çayıralan, batıda Sarıkaya ve Saraykent, kuzeyde ise, Kadışehri ilçesiyle komşudur. En uzun geçmişe sahip olan ilçelerden biri OLUP, daha önceleri Karahisar Behramşah’ta (Muaşalikalesi) bulunan ilçe merkezi, 1871 yılında  yer ve isim değiştirerek, “Akdağmadeni” adını almıştır. İlçe merkezi, belirli bir süre de “Maden”  adını taşımıştır.    Akdağların eteğinde kurulduğu için, ilçe topraklarından çıkarılan madene izafeten de “Akdağmadeni” adı verilmiştir. İdari olarak, 3 kasaba ve 82 köy bağlıdır.
           Arazisinin büyük bir bölümü dağlık olan ilçenin en önemli yükseltisi AKDAĞLAR’dır.  Ayrıca, Nalbant Tepesi (2.166 m), Gökgez (2.134), Devekayası (2.109) ve Karaziyaret (2.023)  belli başlı diğer  önemli yükseltilerini oluşturmaktadır. Akdağlar üzerinde hayvancılık yapmak ve dinlenmek amacıyla kullanılan çok sayıda yayla bulunmaktadır. Nalbant, Nusret, Yerliboyun, Kevenliburun, Başınayayla  ve Kırklarçalı başlıca yaylalarıdır. Dağlık olan bu ilçede su kaynakları oldukça fazla olmasıyla birlikte  büyük akarsular bulunmamaktadır. En önemli akarsuyu Çekerek Irmağı’nın kollarından olan “Göndelen Suyu”dur. Başçatak Köyü arazisinden doğan akarsu, Yıldızeli (Sivas)’nden doğan “Çakraz Suyu” nu aldıktan sonra Çekerek Irmağı’na karışmaktadır. İlçenin bir diğer akarsuyu ise,  “Madenözü” dür.
           ilçede karasal iklim hakim olup, yazları serin, kışları soğuk ve yağışlı geçmektedir. İlkbahar ve son bahar yağışların oranı artmaktadır. Yılda ortalama olarak 600 - 700 mm yağış miktarı ile ilin en fazla yağış alan ilçesidir. Yaz aylarında sıcaklık; 20 - 25 C arasında değişmektedir. Akdağlar, ilçeyi kuzey rüzgarlarına karşı korumakta olup, rüzgarlar daha çok güney ve doğu yönlerinden esmektedir.  Yağış çok olduğu için doğal bitki örtüsünü genelde ormanlar oluşturmaktadır. İldeki en geniş orman alanına sahip olan Akdağmadeni’nde sarı çam,  ardıç, yabani fındık, alıç ve meşe gibi ağaç türleri yetişmektedir. Orman dışındaki alanlar ise, daha çok mera olarak değerlendirilen bozkırlar ve çayırlardan ibarettir.
          Sahip olduğu orman alanlarına bağlı olarak, temiz havası ve soğuk-berrak sularıyla doğal güzellikleri içerisinde bulunduran ilçede "Kadıpınarı Ormaniçi Dinlenme Yeri" başta olmak üzere bir çok mesire ve dinlenme yerleri mevcuttur. İl genelinde sadece ilçede bulunan "Fidan üretme Çiftliği" nin yanı sıra, yine Kadıpınarı mevkiinde "Geyik Üretme İstasyonu" mevcut olup, halen 9 adet geyik barınmaktadır.
          İlçede 2000 yılı genel nüfus sayımı sonuçlarına göre 61 373 kişi yaşamaktadır. Bu nüfusun 20 312 si şehirde, 41 061 i ise köylerde yaşamaktadır. İlçede  iç ve dışgöç yaşanmaktadır. İlçenin doğu, güney ve güney doğusunda nüfus nispeten tenhadır. Nüfusun çoğunluğu E-88 Devlet Karayolu güzergahı boyunca toplanmıştır. Halkın en önemli geçim kaynağı tarım ve hayvancılıktır. İlçe, suyu ve otu bol olduğu için hayvancılığa   elverişli olup, genelde küçükbaş hayvancılık yapılmaktadır. Canlı havyan ve hayvansal ürünler (yağ - peynir) ilçenin önemli gelir kaynaklarındandır. Sahip olduğu topraklar, tarıma elverişli oluğundan; buğday, arpa, fiğ, mercimek, nohut; sulanabilir yerlerde patates, ayçiçeği, fasulye ve şekerpancarı ekimi yapılmaktadır.
         Orman köylerinde ise, ormancılık ve orman ürünleri önemli bir gelir kaynağıdır. İlçe toprakları yer altı kaynakları bakımından da zengindir. Kurşun, çinko, demir, bakır, grafit, gümüş ve mangenez başlıca madenlerindendir. Bunlardan; kurşun-çinko madeni geçmiş yıllardan beri işletilmektedir. Diğerlerinin tenörü düşük olduğu için işletmeye açılmamıştır. Çamlarla kaplı alanlarda yetişen “Salep” ve “Göbelek”  (mantar) aile ve ilçe ekonomisinde belirli oranda yer tutmaktadır.  
         İlçe, tarihi açıdan da bir çok eser bulunan ilçelerin başında yer almaktadır.  İlçe merkezinde bulunan tarihi Kilise binasının yanı sıra, değişik yerlerdeki tarihi binalar  tarihi özellik ve sanat açısından özellik arz etmektedir. Diğer yandan, birinci derecede sit alanı olarak belirlenen Muşalikalesi Köyü'ndeki "Karahisar Behramşah " kalesi ve aynı alan içerisindeki "Ali ÇELEBİ" ve "Mahmut ÇELEBİ" adını taşıyan iki adet türbe de önemli birer  tarihi özelliğe sahiptir.
        İlçe hakkında daha geniş bilgi için “ Geçmişten Günümüze Akdağmadeni” adlı
kitaba bakılabilir.