Общината е разположена в югозападната част на област Шумен. С площта си от 277,626 km2 е 7-а по големина сред 10-те общините на областта, което съставлява 8,19% от територията на областта. Границите ѝ са следните:

на север и изток – община Шумен;
на югоизток – община Смядово;
на юг – община Върбица;
на запад – община Търговище, област Търговище.
Природни ресурси
Релеф
Релефът на общината е равнинен, хълмист и ниско планински, като територията ѝ попада в южните части на Източната Дунавска равнина и северни части на Източния Предбалкан.

В северните, североизточните и източните части на община Велики Преслав се простират съответно югозападните и северозападните части на Шуменското поле и Смадовското поле. В най-източната част на общината, източно от село Златар е разположена „опашката“ на малкия язовир „Кълново“ и в него се намира минималната височина от 73 m н.в. на община Велики Преслав. В най-северната част на общината, на границата с община Шумен попада южната част на Шуменското плато. На границата с община Шумен е разположена най-високата му точка връх Търнов дял (Търнов табия, 501,9 m).

По югозападните периферии на двете полета преминава условната граница между Източната Дунавска равнина и Източния Предбалкан. На запад и северозапад от пролома на река Голяма Камчия в пределите на общината попадат част от северните склонове на Преславска планина. В нея, на границата с община Върбица се издига най-високата ѝ точка – връх Голяма Въшкадалница 723,4 m, която е и най-високата точка на общината. Югоизточно от пролома на територията на община Велики Преслав е разположена северозападната, най-висока част на Драгоевска планина, която също е част от Източния Предбалкан. Най-високата ѝ точка връх Отъка 608,7 m е разположен на около 3 Km югозападно от село Драгоево.

Води, климат, полезни изкопаеми
Основна водна артерия на общината е река Голяма Камчия, която протича през нея от югозапад на североизток с част от средното си течение. Реката навлиза на територията на община Велики Преслав 2 km след като изтече от големия язовир Тича и протича в дълбока проломна долина между Преславска планина на северозапад и Драгоевска планина на югоизток. Южно от град Велики Преслав излиза от пролома и навлиза в югозападната част на Шуменското поле. Минава последователно покрай град Велики Преслав и село Миланово, югозападно от село Хан Крум завива на изток и напуска пределите на общината. На територията на общината река Голяма Камчия получава отляво най-големия си приток река Врана, която протича през нея с най-долното си течение.

Климатът е умерено-континентален. Средногодишната температура е между 9 °C и 11,5 °C. Средногодишните валежи са 650 mm.

Община Велики Преслав е бедна на полезни изкопаеми. На територията ѝ се експлоатират две находища на варовик – край селата Драгоево и Троица.