十二指肠位于人体腹腔的上腹部，处于胃与空肠之间，整体呈“C”形包绕胰头，长25-30厘米，是小肠中长度最短、管径最大、位置最深且最为固定的部分。因其长度约为十二个手指并拢的宽度，故而得名。
从具体解剖位置来看，十二指肠可分为上部、降部、水平部和升部四个部分。其上部起自胃的幽门，向右后方走行，在肝门下方与胆囊颈后方转折向下，形成十二指肠上曲，移行为降部。此段位置较为浅表，前上方与肝方叶和胆囊相邻，后方与胆总管、胃十二指肠动脉、肝门静脉及下腔静脉相毗邻。
降部沿第1-3腰椎右侧垂直下行，至第3腰椎体平面折转向左，形成十二指肠下曲，接续水平部。降部的后内侧壁上有十二指肠大乳头，胆总管和胰管汇合后开口于此，胆汁和胰液由此进入十二指肠，参与食物的消化过程。水平部在第3腰椎平面横行向左，跨越下腔静脉和脊柱，至腹主动脉前方移行于升部。
它的上方邻胰头和胰十二指肠下动脉，后方与右输尿管、下腔静脉和腹主动脉相邻，前方被小肠袢覆盖。升部最短，自水平部末端斜向左上方，至第2腰椎左侧急转向前下方，形成十二指肠空肠曲，移行于空肠。十二指肠空肠曲由十二指肠悬韧带固定于腹后壁，此韧带是区分上、下消化道的重要标志。
十二指肠在人体消化过程中占据关键地位，胃内初步消化的食糜进入十二指肠后，在这里与胆汁、胰液充分混合，进行进一步的化学性消化。十二指肠黏膜具有丰富的绒毛和微绒毛，极大地增加了吸收面积，有利于营养物质的吸收。同时，十二指肠还能通过自身的蠕动和分节运动，推动食糜在肠道内的运行，为后续小肠的消化吸收工作奠定基础。
了解十二指肠的位置，对于诊断和治疗十二指肠相关疾病，如十二指肠溃疡、十二指肠憩室等具有重要意义，医生可依据其位置特点，结合患者症状和体征，选择合适的检查方法和治疗手段。