Hessisch Oldendorf liegt 12 km nordwestlich der Rattenfängerstadt Hameln an der Weser. Durch die Stadt führt außerdem der Weserradweg und die Deutsche Märchenstraße, woran die von den Einwohnern so geschätzte Wohnqualität deutlich werden mag.
Die dreispurige Wesertalstraße B83 tangiert das Städtchen im Süden und sorgt für eine optimale Anbindung in Richtung Hameln, Rinteln und Minden. Die BAB 2 erreichen Sie nach 9 km in Rehren. Die Entfernung nach Hannover beträgt etwa 50 km (zum Flughafen Langenhagen ca. 40 min.).
Am südlichen Stadtrand ist eine Weserbrücke vorhanden.
Der Bahnhof Hessisch Oldendorf mit Park- und Ride-Parkplätzen ist Haltestelle der Weserbahn, die unsere / Ihre Stadt mit Löhne, Bad Oeynhausen, Vlotho, Rinteln, Hameln Elze Hildesheim und Hannover sowie dem Rest der Welt verbindet.