Con i suoi 5,93 Kmq. Castelbellino per estensione è il più piccolo comune della Provincia di Ancona ed attualmente anche uno dei più densamente abitati, circa 600 abitanti per Kmq. Confina con il territorio di Maiolati Spontini, Monte Roberto e Jesi. Si estende dai 268 metri sul livello del mare del centro storico ai 92-80 metri del corso del fiume Esino, lungo il quale si adagia la parte a valle del territorio.
E' il primo dei castelli che si incontra risalendo da Jesi la media valle dell'Esino Le pendici della collina su cui sorge il Capoluogo sono ricche di vigneti (siamo nella zona vitivinicola del Verdicchio dei Castelli di Jesi) e di vegetazione con zone di verde e di quercie che caratterizzano il tipico aspetto agricolo tradizionale integrato in un panorama particolarmente godibile.
A valle nelle aree non ancora urbanizzate, le coltivazioni ortofrutticole in maggioranza danno il reddito più alto, insieme alla tradizionale coltivazione a grano. Gli insediamenti urbani sviluppatisi negli ultimi decenni nella frazione Stazione e quelli artigianali ed industriali in località Scorcelletti hanno trasformato profondamente un territorio che per secoli era rimasto immutato.
Scomparse le boscaglie e le selve nei secoli XIV-XVI, le aree furono adibite ad attività agricole mentre lungo l'antica strada, la medievale Flambenga o Flambegna o via Consolare Clementina dal terzo decennio del Settecento, si svolgevano traffici e commerci alla volta di Roma, Jesi ed Ancona. Il fondo della valle nella seconda metà dell'Ottocento è stato segnato dalla costruzione della linea ferroviaria Ancona-Roma ed in tempi più recenti (inaugurazione 1981) dalla nuova strada statale 76 (superstrada a quattro corsie).