Palomeque es un municipio de la provincia de Toledo, en la comunidad autónoma de Castilla-La Mancha. Pertenece a la comarca de La Sagra y linda con los términos municipales de El Viso de San Juan al oeste y norte, Cedillo del Condado al este, Lominchar al sur y Chozas de Canales al oeste, todos de Toledo.

Por su término discurre de sureste a noroeste el arroyo de las Chorreras, afluente del Guadarrama, río este último que forma frontera con El Viso de San Juan y Chozas de Canales.