Ubicado en el Altiplano central mexicano a 2 580 metros sobre el nivel del mar, el municipio de San Lucas Tecopilco se sitúa en un eje de coordenadas geográficas entre los 19 grados 29 minutos latitud norte y 98 grados 15 minutos longitud oeste.
Localizado en la parte central del estado, el municipio de San Lucas Tecopilco, colinda al norte y oriente con el municipio de Muñoz de Domingo Arenas; al sur colinda con Xaltocan, asimismo al poniente colinda con el municipio de Hueyotlipan.
De acuerdo con la información del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática, el municipio de San Lucas Tecopilco comprende una superficie de 28.59 kilómetros cuadrados, lo que representa el 0.74 por ciento del total del territorio estatal, el cual asciende a 3,991.14 kilómetros cuadrados.
Se presentan en el municipio dos formas características de relieve: Zonas accidentadas, que abarcan aproximadamente el 25.0 por ciento de la superficie y se localizan al oriente del municipio. Zonas semiplanas, que comprenden el 75.0 por ciento y se ubican en la parte norte y central.
Comprendido en la región del río Balsas y la cuenca del río Atoyac, el río Zahuapan en su recorrido atraviesa el municipio aproximadamente 3.5 km; en su límite con el municipio de Muñoz de Domingo Arenas desde el norte hasta el sureste del municipio.
Durante el año se observan variaciones en la temperatura que van desde los 2.5 grados centígrados como mínima, hasta los 25.7 grados centígrados como máxima. La precipitación promedio mínima registrada es de 11.4 milímetros y la máxima de 169.2 milímetros.
Los componen sus tierras de cultivo agricola y pastos para la cria de ganado.
Tipo de suelo
Existen en el territorio del estado de Tlaxcala los suelos tipo cambisoles, litosoles, andosoles, regosoles, gleysoles, fluvisoles, vertisoles, solonchaks, ranker, rendzinas, serosoles e histosoles. En el territorio del municipio de San Lucas Tecopilco existen tres grandes tipos de suelos; los cambisoles, fluvisoles y litosoles. Corresponden a los cambisoles aquellos suelos de sedimentos piroclásticos translocados, a menudo con horizontes duripan ó tepetate. Los fluvisoles, se distinguen por ser suelos de sedimentos aluviales, poco desarrollados, profundos. Por cuanto a los suelos litosoles, estos se caracterizan por ser poco desarrollados, extremadamente delgados, la roca se encuentra a menos de 10 cm. de profundidad.
Por su ubicación geográfica y clima, la vegetación silvestre que corresponde al municipio, es el bosque mixto de pino-encino, cuyas especies representativas son: el pino blanco (Pinus pseudostrobus), el teocote (Pinus teocote), el ocote chino (Pinus leiophylla ), y encinos (Quercus spp. ), en las partes bajas del municipio es común encontrar individuos aislados de junípero (Juniperus deppeana). En segundo término, en la rivera del río Zahuapan se presenta el bosque de galería, donde predomina básicamente el aile (Alnus acuminata).
El resto del municipio está cubierto básicamente por vegetación secundaria, con especies de tepozán (Buddleia cordata), sauce (Salix bonplandiana ), fresno (Fraxinus uhdei ), sabino ( Juniperus deppeana), capulín (Prunus serotina ), tejocote (Crataegus pubescens ), cedro blanco (Cupressus benthamii) y algunas especies introducidas como el pirul, casuarina, y eucalipto.
No obstante el crecimiento y expansión acelerada de la mancha urbana, en el municipio todavía es común encontrar algún tipo de fauna silvestre como el conejo ( Sylvilagus floridanus), liebre (Lepus californicus), cacomixtle (Bassariscus astutus), tlacuache (Didellphis marsupialis), algunas aves como: cuervo, gavilán y codorniz (Cyrtonix montezumae). Entre los reptiles se pueden encontrar especies como xintete, víbora de cascabel ( Crotalus sp), lagartija y salamandra.