Kecamatan Margomulyo merupakan kecamatan yang berbatasan langsung dengan kabupaten Ngawi, secara geografis berada di sisi Barat Daya dari Ibukota Kabupaten. Sebagian wilayahnya berupa kawasan hutan dan secara umum wilayah kecamatan Margomulyo berada pada ketinggian 127 m diatas permukaan laut. Pusat pemerintahan Kecamatan terletak di -7.35 Garis Lintang Selatan dan 111,50 garis bujur timur.

Adapun jarak dengan usat Pemerintahan Kabupaten Bojonegoro  + 65 km,
adapun Batas Wilayah sebagai berikut :
Di sebelah Utara        : Kecamatan Ngraho
Di sebelah Selatan     : Kabupaten Ngawi
Di sebelah Timur        : Kabupaten Ngawi, Kecamatan Tambakrejo
Di sebelah Barat         : Bengawan Solo, Kabupaten Blora Jawa Tengah
Luas wilayah Kecamatan Margomulyo tercatat : 139,68 Km2 yang merupakan 6% dari Luas Kabupaten Bojonegoro terbagi menjadi 6 Desa, dengan 41 dusun :
  1. Desa Ngelo dengan Luas 25,53 Km² terdiri Dusun Jipangulu, Dusun Tolu, Dusun Matar, Dusun  Ngelo, Dusun Jeruk
  2. Desa Kalangan dengan Luas 14,54 Km² terdiri Dusun Kalangan, Dusun Bandung, Dusun Suryo, Dusun  Pandean, Dusun Padasmalang, Dusun Bireun, Dusun Bamban
  3. Desa Margomulyo dengan Luas 12,08 Km² terdiri Dusun Kalimojo, Dusun Jerukgulung, Dusun Jatiroto, Dusun  Ngasem, Dusun Jepang, Dusun Kaligede, Dusun Batang, Dusun Tepus
  4. Desa Sumberjo dengan Luas 12,38 Km² terdiri Dusun Singgih, Dusun Becok,Dusun Wates, Dusun Mojosari, Dusun  Bungkul, Dusun Kedungkrambil, Dusun Piji, Dusun Pluntu.
  5. Desa Meduri dengan Luas 67,16 Km² terdiri Dusun Meduri, Dusun Kunir, Dusun Pucanganom, Dusun Kenongodengkol, Dusun Keren, Dusun  Kalidogol, Dusun Besali, Dusun Kijing, Dusun Kaligede, Dusun Pleret
  6. Desa Geneng dengan Luas 7,99 Km² terdiri Dusun Geneng, Dusun Plumpung, Dusun Payung