อำเภอบ้านดุง มีพื้นที่ 923.768 ตร.กม.มีพื้นที่เป็นอันดับ 5 ของจังหวัดอุดรธานี เป็นอำเภอที่อยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของจังหวัดพื้นที่โรงพัก จำนวน 5 ไร่มีระยะห่างจากตัวอำเภอเมืองอุดรธานี 75 กม. พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นที่ราบลุ่ม สภาพดินปนทราย ลักษณะเป็นป่าโปร่ง มี ลำห้วยทวน ลำน้ำงครามลำห้วยหลวง ไหลผ่าน บางพื้นที่เป็นลักษณะดินเค็ม จึงเกิดอุตสาหกรรม เกลือสินเธาว์ สถานีตำรวจภูธรบ้านดุง มีอาณาเขต ติดต่อกับอำเภอและจังหวัด ดังนี้ ทิศเหนือ ติดต่อกับ อ.โพนพิสัย และ อ.โซ่พิสัย จ.หนองคาย ทิศใต้ ติดต่อกับ อ.ทุ่งฝน และอ.พิบูลย์รักษ์ จ.อุดรธานี ทิศตะวันออก ติดต่อกับ อ.บ้านม่วง และ อ.เจริญศิลป์ จ.สกลนคร ทิศตะวันตก ติดต่อกับ อ.เพ็ญ และ อ.สร้างคอม จ.อุดรธานี

แบ่งเขตการปกครอง

สถานีตำรวจภูธรบ้านดุง มีพื้นที่รับผิดชอบในเขตอำเภอบ้านดุง จำนวน  9  ตำบล   117  หมู่บ้าน   ดังนี้ตำบลบ้านดุง       จำนวน  18  หมู่บ้านตำบลบ้านชัย      จำนวน   9   หมู่บ้านตำบลโพนสูง       จำนวน  17  หมู่บ้าน

1. ตำบลศรีสุทโธ     จำนวน  12   หมู่บ้าน
2. ตำบลนาคำ         จำนวน  13  หมู่บ้าน
3. ตำบลนาไหม       จำนวน  13  หมู่บ้าน
4. ตำบลถ่อนนาลับ  จำนวน   8   หมู่บ้าน
5. ตำบลบ้านจันทน์   จำนวน  18  หมู่บ้าน
6. ตำบลวังทอง       จำนวน   9   หมู่บ้าน
   ( ตำบล 9 ตำบล, เทศบาลเมือง 1 แห่ง, องค์การบริหารส่วนตำบล  8  แห่ง )
   ส่วนอีก 4 ตำบล คือ  ตำบลดงเย็น, ตำบลอ้อมกอ,ตำบลบ้านม่วง และตำบลบ้านตาด  อยู่ในเขตพื้นที่รับผิดชอบของ สถานีตำรวจภูธรดงเย็น