Allstedt ist eine Stadt im Landkreis Mansfeld-Südharz im Südwesten Sachsen-Anhalts.
Die Stadt liegt nur wenige Kilometer von der thüringischen Landesgrenze entfernt. In der Stadtflur verlaufen zwei Flüsse, die kleinere Rohne, die aus dem Hornburger Sattel im Nordosten kommt, und die größere Helme, die aus Richtung Westen kommend, bei Katharinenrieth nach Süden zur Mündung in die Unstrut abbiegt. Die Helme bildet mit der Unstrut hier eine fruchtbare Ebene (Das Ried in der Goldene Aue). Nördlich von Allstedt beginnen die Ausläufer des Südharzes, im Westen sieht man das markante Kyffhäuser-Gebirge. Im Süden, nach Überquerung des breiten Unstruttales, liegt der Bergrücken der Hohen Schrecke und im Osten fällt nach einer Hügellandschaft hinter Querfurt das Gelände allmählich zur Saale hin ab. Südöstlich von Allstedt liegt der Naturpark Saale-Unstrut-Triasland.
Die Nachbargemeinden von Allstedt sind Mansfeld im Norden, Blankenheim und die Lutherstadt Eisleben im Osten, Querfurt (Saalekreis), Roßleben-Wiehe, Artern und Mönchpfiffel-Nikolausrieth (die letzten drei im Kyffhäuserkreis) im Süden, sowie Edersleben und Sangerhausen im Westen.