La municipalité de Châteauvillain est située dans le département Haute-Marne.
Les municipalités limitrophes sont les suivantes : Pont-la-Ville, Blessonville, Bricon, Richebourg, Silvarouvres, Dinteville, Orges, Latrecey-Ormoy-sur-Aube, Coupray, Cour-l'Évêque.
4 infirmiers et infirmières à domicile travaillent à Châteauvillain.