Keban, Doğu Anadolu Bölgesi’nin Yukarı Fırat Bölümü’nde yer alan Elazığ iline bağlı olup Elazığ iline mesafesi 45 km dir.  

İlçe merkezinin denizden  yüksekliği 780 m. olup,  yüzölçümü 543 km2  dir. İlçenin doğusunda Elazığ, batısında Malatya ilinin Arapgir ilçesi, kuzeyinde baraj gölünün havzasından sonra Tunceli ilinin Çemişgezek ilçesi, güneyinde ise Elazığ’ın bir diğer ilçesi olan Baskil bulunmaktadır.

          İklimi tamamen karasal iklim özelliklerini taşır. Yazlar çok sıcak, kışlar  soğuk geçer.