志丹县地处陕西省延安地区西北部，地理位置东经108°11′56″～109°3′48″，北纬36°21′33″～37°11′49″之间。东部和安塞县交界，西北部与吴旗、靖边县接壤，东南部和甘泉、富县毗邻，西南部和甘肃省合水、华池县相连。总面积3781平方公里（1971年省政府公布数字）。县城距行署延安96公里，距省府西安500公里。
志丹行政区域的形成，从北宋起已有千余年历史，其境界随着历史变化多次伸缩。
宋太宗太平兴国二年置保安军，为下州规格的地方行政建置。其境域大于现在的县域。据《中国历史地图集》及有关资料记载：保安军境西北至白于山，东南至甘肃省合水县太白镇，西界于白豹与大顺城之间（即现在的吴旗县白豹乡与华池县南梁乡之间），东到园林堡（即现在的杏河镇侯市村民委员会），南北长约120公里，东西宽80多公里。包括现在的志丹全部、吴旗大部和靖边、甘泉、富县、甘肃省华池、合水县的部分地方。
南宋时，保安地归于金、夏。金在保安设州。吴旗镇、顺宁寨、平戎寨（今张渠）以北纳入西夏版图。东北部由顺宁寨延伸至杏子堡北，西南部仍旧，境域缩小。
元降保安州为县，西部地区（现吴旗县东南部）划入庆阳府管，境域又缩。
明县境向西延伸，北部划归榆林卫，南端划入庆阳府合水县。县域略缩。
清县境北至城北30里处。县域比明时更小。据清《保安县志略》记载：保安县境计方500余里（意为周长500余华里）。东界安塞，由县城山行过孙家岔，越闯城山，渡杏子河，川行过侯家河湾、园林驿、吕家川与安塞属之白家坬子交界90里。南仍界安塞。由县城川行至康家沟过新家崾崄，走南北圣人道（即秦直道）至安家条，与安塞属之任家窑子交界80里。东北界靖边，由杏子河过新集驿，杏子城与牛头坡，与靖边属之柴家梁子交界100里。西界甘肃安化县，由县城行经九吾山，由旦八里渡洛，沿曹家河至安化属之石佛寺交界120里。南界甘肃合水县，由县城川行过鹞子川、白沙川至杠树台，与合水属之上平镇交界150里。西北界安化，由县城川北行，入柳榆沟至老君庙河山西行越十八峁梁、出小蒜川，过金鼎山、金汤镇渡洛西至九嘴坡，与安化属之杨家渠交界150里。由金汤北行为靖边县地，中有袁家石坬、新庄科、景家坪、刘家沟门、土河沿为保安地。正南界鄜州及甘肃合水，由县城南行过三台山、羊角城至石楼台山抵青杨树坪，与鄜州属之独嘴沟，合水属之拓石川交界140里。正北界靖边，由县城川行过保娃沟门至徐家台子与靖边属之金家崖根交界30里。
今志丹县域与清保安县地域基本相同，东北部外延，西北部因置吴旗县而内缩。县境西起吴堡乡李渠村民委员会（以下简称村委会）与甘肃省华池县紫坊畔乡交界；西北至金鼎乡芦子沟与吴旗县洛源乡刘砭村委会交界；北至顺宁乡桃沟村委会与靖边县红柳沟乡刺塌村交界。东起张渠乡白石峁村折向西北至寺塌湾村与靖边县红柳沟乡阎家庙村交界；东北至张渠姚沟村委会朱嘴子村与安塞县刘家河村交界；东至杏河镇侯市村委会吕川村与安塞县白家坬子村交界；东南至永宁乡任窑子村委会同柏树村与甘泉县柴关山村交界；南至永宁乡拓石川林场辖区的姜家沟、石井子沟至大刘家田碑与甘肃交界；西南至义正乡稠树梁村委会庙岔村、杜家畔村、南梁堡与甘肃华池县交界，东南沿豹子川至双塔寺入甘肃合水县境。
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