La Villa de Don Fadrique está en pleno centro de La Mancha toledana, en la carretera CM-410, entre las localidades de Villacañas al oeste, y La Puebla de Almoradiel al este, en la carretera que une Toledo con Quintanar de la Orden. Al norte está situada la población de Lillo y al sur Quero, estando a 25 kilómetrros de Alcázar de San Juan, y a 80 de Toledo capital, y a 115 kilómetros de Madrid.

El acceso a Tembleque desde Toledo se realiza cogiendo la CM-42 (autovía de Los Viñedos), para enlazar con la CM-410 que lleva hasta el municipio.

Desde Madrid se accede al municipio tomando la A-4/E-5 durante algunos kilómetros, hasta la salida 17 hacia Todas Direcciones / Córdoba. Después de un tramo de enlace, se debe continuar por la M-50 hasta la salida 48 hacia Aranjuez / Ocaña / Córdoba, donde se enlazará con la R-4 (autopista de peaje) durante prácticamente todo el trayecto restante. Después se continua por la A-4/E-5 hasta la llegada a Tembleque.