El territorio del municipio limita al oriente con el estado de Puebla siguiendo la línea que dibuja el parte aguas del Iztaccíhuatl; al norte colinda con los municipios de Chalco, Ixtapaluca y Cocotitlán; al poniente con el municipio de Temamatla y al sur con los municipios de Tenango del Aire, Ayapango y Amecameca.

Posee una extensión de 158.75 km2.

Según el Conteo de población y vivienda de 1995, el municipio tiene 45 localidades entre villa, pueblos, rancherías, colonias y fraccionamientos. Sin embargo las localidades antiguas son: la Cabecera Municipal Tlalmanalco de Velásquez , los “Pueblos Viejos” ahora delegaciones con más de doscientos años de fundo legal: San Lorenzo Tlamimilolpan, San Juan Atzcualoya, San Antonio Tlaltecahuacan y Santo Tomás Atzingo. San Rafael se fundó a raíz del surgimiento y desarrollo de la Fábrica de Papel San Rafael hacia 1890 aproximadamente, aunque existen antecedentes de poblamiento incipiente desde principios del siglo XIX, y se le concedió mediante decreto el título de pueblo a partir de 1956.
El Fraccionamiento “Campestre Santa María” incluido en el territorio de la Cabecera Municipal fundado hace unos 30 años, también debemos considerarlo ya que cuenta con instalaciones y servicios para el turismo.

PRINCIPALES LOCALIDADES TURÍSTICAS:

Tlalmanalco De Velásquez
San Lorenzo Tlamimilolpan
San Juan Atzacualoya
San Antonio Tlaltecahuacán
Santo Tomás Atzingo
San Rafael
Fraccionamiento “Camprestre Santa María
Volcán Iztaccíhuatl y bosques circunvecinos
Parque Nacional Izta-Popo

Toda la ladera occidental del Iztaccíhuatl pertenece al territorio municipal, así que tenemos alturas que van desde las principales cimas: “pecho” a (5 286 msnm); “cabeza” a (5 140 msnm); y “rodillas”a (5 000 msnm); hasta alturas de 2 300 a 2500 msnm donde se localizan la mayoría de los asentamientos humanos de nuestro municipio. Es por esta razón un territorio que se caracteriza por una fuerte pendiente, donde cada nivel ofrece diferente clima, vegetación y fauna. La diversidad topográfica resulta en una diversidad de ecosistemas. De acuerdo a esta condición contamos con siete tipos de ecosistemas verdes la mayor parte del año, que constituyen un gran lote de recursos naturales, ambientales y paisajísticos que contribuyen al mantenimiento de servicios ambientales para toda la cuenca de México, ya que el 67% del territorio municipal corresponde a bosques perennes:
Sus principales ecosistemas son:
Bosque de pino. Ecosistema que progresa en altitudes que van de 2500 a 4000 msnm, es perennifolio.
Bosque de encino. Es predominante en alturas entre 2350 y 2600 msnm son bosque muy perturbados por las actividades humanas.
Bosque de pino-encino. Se presenta en alturas entre 2250 y 3100 msnm. Estos bosques pueden ser perennifolios o caducifolios.
Bosque de oyamel. El rango altitudinal se encuentra entre los 2700 y 3500 msnm. Es un bosque muy apreciado y muy susceptible a las perturbaciones ambientales.
Pastizal alpino. Los pastizales alpinos progresan entre los 4000 y los 4500 msnm, se caracteriza por una vegetación que no rebasa los 80 centímetros de alto.
Cultivos agrícolas. Representan el 19% del suelo territorial. Son las plantas que pueden ser cultivadas en las condiciones ambientales del territorio para la alimentación humana tales como: maíz, trigo, haba, papa y frutales leñosos.
Hidrología. Se puede decir que el municipio posee agua suficiente para la población actual ya que cuenta con los deshielos de parte de los glaciares del Iztaccíhuatl, y las corrientes superficiales y subterráneas que se derivan del mismo. La hidrología está constituida por nueve arroyos que forman parte de la subcuenca del río de la Compañía, un lago y siete acueductos construidos por la Fábrica de Papel San Rafael.
Asentamientos humanos. El área urbana del municipio representa el 4% del territorio total y lo componen la Cabecera Municipal Tlalmanalco de Velásquez con antiguo título de Villa otorgado en 1877, y las demás localidades descritas rodeadas de campos de cultivo en una amplia franja entre los 2 300 y 2 600 msnm. El resto del territorio 77% lo constituyen bosques perennes dispuestos sobre una topografía accidentada por los conos volcánicos, materiales pétreos depositados a lo largo de la historia geológica, los valles y cañadas forjadas por la erosión y la actividad morfogénica del paisaje característico de la Sierra Nevada.
La diversidad topográfica aunada a un alto índice de precipitación pluvial favorece una gran diversidad de especies de flora y fauna lo que determina una gran riqueza de recursos naturales razón por la cual el municipio ha sido habitado desde tiempos inmemoriales y es poseedor de una larga historia patente en sus vestigios y arquitectura.