Bayat İlçesi 41 derece Kuzey Paralellerinin Güneyinde, 34 derece Doğu Meridyeninin doğusunda; Orta Karadeniz Bölgesi ile İç Anadolu Bölgesi'nin kesim noktasında, Köroğlu dağlarının doğuya uzantısı ile İç Anadolu'nun Orta Kızılırmak bölümünde yer alır.
          İlçemizde en önemli akarsu Karatepe ve Öbek Tepesi'nden çıkan kar sularıyla beslenen ( Kunduzlu, Yoncalı, Körkendi Çaylarının birleşmesi ile oluşan ) kuzeyden güneye doğru 45 km lik bir vadi oluşturan ve Kızılırmak'a dökülen Bayat Çayıdır. İlkbahar ve Sonbahar yağışlarıyla zaman zaman sel taşkınlıklarına yol açan Bayat Çayı yaz aylarında adeta kuru bir görünüm alır.