Situación y geografía
El municipio se encuentra situado «en la carretera general de Andalucía que cruza las llanuras de la Mancha» en el centro de la comunidad autónoma de Castilla-La Mancha y al sureste de la provincia de Toledo, de cuya capital dista 70 km por la Autovía de los Viñedos; y 117 km de Madrid por la Autovía del Sur. Ver mapa
Limita al norte con los términos municipales de Turleque y Tembleque; al este con los de Villafranca de los Caballeros y Camuñas; al sur, con Villarrubia de los Ojos y Puerto Lápice; y al oeste, con Consuegra; formando parte de la comarca natural de La Mancha.
El término municipal es de perímetro irregular, siendo su extensión de 26.213 hectáreas. Esta población presenta un relieve llano tan sólo alterado por las estribaciones de los Montes de Toledo -Sierra de Valdehierro- y los cerros y montes aislados como los de Carbonera 714 metros, Larga 764, Juego de los Bolos 717, Cabalgador 933, Moral 699 o Basto 1.134, entre otros. La línea por la unión de los vértices geodésicos llamados "Juego de los Bolos" y "Carbonera" de una longitud de 14.662 metros, fue la primera para la medición de la altitud de España y Norte de África, creada en 1853. Cruza la población el Río Amarguillo de oeste a este, habiendo a sus lados fértiles vegas. El suelo de Madridejos es de naturaleza arcillosa y arenosa.
Clima.- En general predominan veranos largos y rigurosos, propios de los climas continentales. Las temperaturas mínimas se suelen dar en enero, siguiendo las de diciembre, febrero y noviembre; las máximas absolutas en la segunda quincena de julio y durante el mes de agosto. Se caracteriza por la sequedad de la atmósfera durante dos tercios del año, registrándose la mayor humedad relativa entre los meses de noviembre a febrero, siendo mínima como en la mayor parte de La Mancha. El mes de más lluvias suele ser abril, con la lógica reserva.