دامغان بين ۵۳ درجه و ۴۲ دقيقه تا ۴۵ درجه و ۴۹ دقيقه طول شرقی و ۳۶ درجه تا ۳۴ دقيقه عرض شمالی قرار گرفته است. اين شهرستان محدود است از شمال به کوههای البرز و از جنوب به دشت کوير و از غرب به شهرستان سمنان و از شرق به شهرستان شاهرود.

شهر دامغان در دامنه جنوبی البرز و در ۱۲۰ کيلومتری شرق سمنان و ۷۰ کيلومتری غرب شاهرود واقع شده است. قسمت اعظم مساحت شهرستان دامغان را دشت و قسمت ديگر را کوهستان تشکيل می دهد. بلندترين نقطه اين شهرستان، قله ای است به ارتفاع ۳۸۱۳ متر ارتفاع از سطح دريا در کوه سرتنگه از سلسله کوهستان البرز و پست ترين نقطه آن، ۱۰۶۳ متر از سطح دريا ارتفاع دارد که در کوير چاه جام در جنوب دامغان واقع شده است. شيب دشت دامغان از شمال به جنوب است که از چاه جام، به سمت دشت کوير باز هم از ارتفاع آن کاسته می شود تا اينکه کوههای کم ارتفاع واقع در جنوب، چاله يا دشت دامغان را از دشت کوير، جدا می کند. از نظر زمين شناسی، قديمی ترين تشکيلات منطقه دامغان مربوط به دوره پرکامبرين است. اين تشکيلات زمين ساختی شامل شيست، گنيس و ديگر سنگهای دگرگونی می باشد.

دامغان در حدود چهارصد سال پيش از ميلاد مسيح چنان عظمتی داشت كه اشك سوم و تيرداد اشكانی در سال ۲۴۹ پيش از ميلاد آن را پايتخت خود اعلام نمودند . اين شهر تا قرن اول ميلادی اهميت خود را حفظ كرد و مركز ايالت بزرگ قومس بود.

نزديك به چهارصد سال پيش از ميلاد جمعی از مغان در مسير رود سكنی گزيدند و به همين علت , نخست اين منطقه ده مغان ناميده می شده و به مرور زمان و در آخر الامر به دامغان تبديل گرديد .دامغان مدتی پايتخت زمستانی اشكانيان بود و تا كشته شدن يزدگرد , آخرين پادشاه ساسانی موقعيت خود را  حفظ كرد . در دوره های حكومت امويان ,عباسيان , طاهريان , سامانيان , سربداران و ديلميان دامغان از موقعيتی ممتاز برخودار بود . دامغان پايتخت ساسانيان آنچه تاکنون خلاف آن ثابت نشده این است که؛ پایتخت زمستانی اشکانیان شهر صد دروازه بوده و اردشیرساسانی پس از آنکه در سال ۳۹۷ قبل از هجرت پیغمبر اسلام اردوان اشکانی را کشت و سلسله ی اشکانیان منقرض شد مدتی پایتخت زمستانی خود را دامغان و تیسفون قرار داد که تیسفون تا کشته شدن یزدگرد آخرین پادشاه ساسانی پایتخت ساسانیان بوده و خرابی تیسفون در تاریخ معلوم است.