牌楼镇在中方县的西南部，舞水河两岸，离怀化市城区27.5公里，东靠洪江市龙田乡，南接洪江市太平乡和双溪镇，西接中方县桐木镇，北及西北部与县中方镇、芷江县水宽乡近邻。全镇103.5平方公里，耕地16230.2亩，园地4591.7亩，林地109275.5亩，集镇、村及工矿地4051.3亩，水域5684.1亩。