Kalletal liegt im Nordosten Nordrhein-Westfalens, im Kreis Lippe und im Regierungsbezirk Detmold. Das Gemeindegebiet erstreckt sich vom Lipper Bergland im Süden bis zur Weser im Norden, die zugleich die Grenze zu Niedersachsen bildet. Der namensgebende Fluss Kalle durchzieht das Tal des größten Ortsteils Hohenhausen, der auf etwa 160 Metern Höhe liegt. Der höchste Punkt der Gemeinde ist der Kleeberg mit rund 355 Metern, während die Wesermündung bei Erder und Kalldorf den tiefsten Punkt auf etwa 48 Metern markiert. Die Landschaft ist geprägt von hügeligen Höhenzügen, flachen Niederungen und fruchtbaren Tälern, die zum Naturpark Teutoburger Wald/Eggegebirge gehören.
Frühe Spuren menschlicher Besiedlung reichen bis in die Bronzezeit zurück, wie Grabhügel und Urnengrabstätten belegen. Viele dieser historischen Stätten wurden durch Raubgräber im 19. Jahrhundert beschädigt, was sogar zu einer landesweiten Verordnung zum Schutz der Altertümer führte. Bis ins 20. Jahrhundert blieb die Region überwiegend ländlich geprägt, bis nach dem Zweiten Weltkrieg zahlreiche Flüchtlinge und Vertriebene zuzogen und die Bevölkerungszahl deutlich anstieg. Die heutige Gemeinde entstand erst 1969 durch den Zusammenschluss von 16 ehemals selbstständigen Orten.
Kalletal ist vor allem durch seine landschaftliche Vielfalt bekannt, die von bewaldeten Bergen bis zu landwirtschaftlich genutzten Tälern reicht. Im Norden prägen Kiesseen und Altarme der Weser das Bild, während im Süden Muschelkalksteinbrüche wie in Bavenhausen auf die geologische Geschichte hinweisen. Die Gemeinde liegt in einer Region mit günstigen Bedingungen für Erdwärme und ist Teil der Förderregion Nordlippe. Typisch sind auch die vielen kleinen Ortsteile, die ihre eigene Geschichte bewahrt haben und heute das Bild einer lebendigen, aber noch immer stark landwirtschaftlich geprägten Gemeinde prägen.