Il territorio occupa una superficie di 23,78 ettari con altitudini comprese tra lo 0 del mare e i 278 metri; confina con la provincia di Livorno e i comuni di Montescudaio, Casale M.mo e Montecatini Val di Cecina.
Attualmente la popolazione dell'intero comune conta 1100 abitanti circa.

Il territorio comunale si estende per 23.79 Kmq in Val di Cecina, sulla sommità di un colle che degrada a nord-ovest verso la confluenza del fiume Sterza con il Cecina. E' diventato autonomo con leggi leopoldine. Castello di origine longobarda, come testimonianza lo stesso nome, XI sec.Guardistallo era sotto la signoria della Gerardesca, che nel 1154 ne fecero dono al vescovo di Volterra. Guardistallo posto sotto il dominio politico di Pisa, vi si ribellò nel 1345 quando quella repubblica era minacciata da Luchino Visconti.Ridotto all'obbedienza nel 1406 fece giuramento di fedeltà a Firenze nello stesso anno. Nel 1447 fu occupato dall'esercito Alfonzo di Aragona, Re di Napoli. Conquistato poco tempo dopo dai fiorentini. Partecipò in seguito alla ribellione di Pisa contro Firenze. Nel 1738-9 Guardistallo fu feudo di Francesco II e assegnato con il titolo di marchesato a Carlo Ginori dignitario della corte, alla quale rimase fino al 1776. Seguì le sorti del Granducato fino all'unità d'Italia. Nel 1742 il Targioni Tozzetti visitò il paese e lo descrisse:" Guardistallo era già un grosso castello, in oggi a molto patito e vi sono molte rovine. Ha vicino delle boscaglie e non ha acqua molto buona. Egli è, però, vero che chi non è costretto a battere la pianura, nell'estate, vi campa molto e sano."Dalla pianura costiera infatti si diffuse la malaria, che fece molte vittime anche nei paesi collinari. Dopo lo scioglimento dei feudi e la ridistribuzione delle terre nell'ambito della riforma agraria leopoldina, si formò, a partire dal 1776, in Guardistallo una nuova classe di facoltosi proprietari terrieri che favorì conseguentemente lo sviluppo dell'agricoltura e la ricrescita del paese: il 14 Agosto 1846 i paesi della costa Toscana furono colpiti da un violento terremoto e Guardistallo riportò i danni maggiori. Nel 1870 vennero costruite la chiesa e Villa Elena, casa residenziale dei Marchionneschi, una delle famiglie più importanti del paese. Nel 1883 i Marchionneschi fecero costruire un teatro, luogo di svago per famiglie ricche del circondario ed espressione della loro agiatezza.