A község Heves megye Észak-nyugati részén, a Heves-Borsodi-dombság, a Bükk hegységtől nyugatra elterülő, kelet-nyugati irányú völgyében, a Tarna keleti forrás-vidékén helyezkedik el.
Teljesen összeépült keleten Szentdomonkos, nyugaton Bükkszenterzsébet községekkel. A három községen áthaladó 23 sz. főúthoz Tarnaleleszen csatlakozik be a 25 sz. főút. Közvetlen autóbusz járat van Budapest, Miskolc, Ózd, Eger, Salgótarján városokba, és a határon túlra Szlovákiába, Losoncra és Rozsnyóra. A legközelebbi vasútállomás a Kál – Bátonyterenye közötti vasútvonalon Mátraballa.
Mérsékelten hűvös, mérsékelten száraz éghajlatú terület.
A csapadék évi összege 600 – 640 mm, az évi középhőmérséklet 8,3 – 8,5 Co, az évi napsütéses órák száma 1850 körüli. Természetes vizeit a Nagy-völgyi patak viszi a TARNA patakba. Természetes növényzetét égerligetek, tölgyesek és bükkösök, valamint magaskórós társulások és kaszálórétek alkotják. Fajai a korpafű, a borkóró, a gyömbérgyökér, a tárnics. Állatvilágára a nagy- és kisvadak egyaránt jellemzőek. Erdőterülete 53 %, talaja agyag bemosódásos barna erdőtalaj. Kőlelőhellyel rendelkezik. A községhatárt átszelő 23-as út északi oldala nagyobbrészt természetvédelmi terület: Tarnavidéki Tájvédelmi Körzet néven a Bükki Nemzeti Parkhoz tartozik sok ritkasággal és természeti értékkel. Késő rézkori leletek kerültek elő a község területén. Határában ún. kunhalmok láthatók. A honfoglaló magyarok vidékünkön is letelepedtek. Ezt bizonyítják a Bükkszenterzsébet határában lévő un. Hamuhegyen feltárt honfoglaláskori sírleletek.
Az 1332-1337. évi pápai tizedjegyzékben Lelez néven fordul elő. Plébániája a hevesi Főesperesi kerülethez tartozott, mely a török hódoltság alatt megszűnt. 1712-ben a helység a szomszédos Szenterzsébet filiája volt. Az 1540. évi összeírás szerint a törökök elpusztították. 1549-ben 6 adóköteles 3 elszegényedett és 4 elpusztult jobbágy és egy nemes telket írtak össze. 1564-ben 8 portája volt.
Iskoláját 1866-ban építette a közbirtokosság. Templomát 1873-ban építették újjá. A község területe 1909-ben 6455 kh, lakóházainak száma 328, lakóinak száma 1524 fő volt. A község lakói többségében magyarok, római katolikus vallásúak. Az etnikai kisebbség, az itt élő cigánylakosság száma 1991. évben 630 fő, több mint egyharmad.
1901-ben a község neve Lelesz-ről Tarnaleleszre változott.
Tarnalelesz önálló közigazgatási egység volt. 1949-1956 között egyesítve volt Bükkszenterzsébet, Szentdomonkos, Fedémes községekkel. A községek 1956 után szétváltak, majd 1973. április 16-án Községi Közös Tanácsot alakítottak Tarnalelesz székhellyel. Korábban a Pétervásárai járáshoz tartozott, 1966. július 1-től az Egri járáshoz csatolták. Az 1990. szeptember 30-án megtartott helyhatósági választások után 1990. október 9-én tartotta a tarnaleleszi képviselő-testület az alakuló ülését. Mind a négy községben önálló képviselőtestület és polgármester került beiktatásra. Tarnalelesz, Szentdomonkos és Fedémes községek 1990. december 6-án Tarnalelesz székhellyel körjegyzőséget alakítottak.
A község háború utáni fejlődését mutatja a megépült művelődési ház, könyvtár, községháza, tűzoltószertár, ravatalozó, óvoda, tanácsadó, váróterem, felújított körzeti orvosi rendelő és fogászati rendelő, általános iskolai napközi otthon, 18 iskolai tanteremmel rendelkező központi általános iskola tornateremmel, gyógyszertár, 8 db szolgálati lakás, 2 db önkormányzati szociális bérlakás, pártház, korszerű telefonközpont, sportöltöző, időskorúak ellátására és elhelyezésére szolgáló gondozási központ.