Landkreis Heidenheim ligger for en stor del på den østlige højslette i Schwäbische Alb, mod syd når den dog ind i Donaulavningen Donauried. Floden Brenz der er en biflod til Donau, løber gennem området fra nord mod syd, og den krydser delstatsgrænsen ved Bächingen og munder ud i Donau ved Lauingen. Landkreisens laveste punkt er 435 moh. i Brenzdalen ved Sontheim, og det højeste punkt er 718 moh. ved Gewann Bernswang nord for Steinheim-Gnannenweiler. Der er omkring 115 navngivne byer, landsbyer, bebyggelser mv. i Landkreis Heidenheim.  Literatur Das Land Baden-Württemberg – Amtliche Beschreibung nach Kreisen und Gemeinden (in acht Bänden); Hrsg. von der Landesarchivdirektion Baden-Württemberg; Band IV: Regierungsbezirk Stuttgart – Regionalverbände Franken und Ostwürttemberg, Stuttgart 1980, ISBN 3-17-005708-1