Gmina Wilamowice leży w województwie śląskim, na południowym skraju rozległego obniżenia Kotliny Oświęcimskiej, która pomiędzy Białą i Sołą nazywana jest Podgórzem Wilamowickim. W obrębie tej jednostki leży miasto i gmina Wilamowice.

W układzie jednostek administracyjnych gmina leży pomiędzy miastem i gminą Brzeszcze (od północy), miastem i gminą Czechowice-Dziedzice (od zachodu), miastem Bielsko-Biała i gminą Kozy (od południa) oraz miastem i gminą Kęty (od wschodu).

Południowa część gminy od Pisarzowic zajmuje fragment Pogórza Śląskiego, które niepostrzeżenie przechodzi w Podgórze Wilamowickie. Obszar, na którym leży miasto i gmina Wilamowice, wykazuje małe zróżnicowanie krajobrazowe, będące odzwierciedleniem warunków geologicznych i rzeźby terenu. Rozciąga się on przeważnie na pofałdowanym i porozcinanym dolinami małych cieków wodnych Pogórzu, wznoszącym się do 280-300 m n.p.m. Ogólnie rzecz ujmując, rzeźba terenu gminy ma charakter wyżynny.

Wschodnią granicę gminy stanowi rzeka Soła, północno-zachodnia sięga do Wisły, a południowa przebiega u podnóża progu Beskidu Małego. Sieć wodna gminy należy do zlewni Soły oraz Wisły i oparta jest na dwóch dużych potokach: Pisarzówce i Dankówce.W obrębie niżej położonych podmokłych dolin Pisarzówki i jej dopływu Słonnicy oraz Dankówki znajdują się rozległe kompleksy stawów rybnych, rozciągających się wzdłuż ich biegów.

Ogólnie należy stwierdzić, że dominują tu gleby gliniaste, ilaste i pyłowe, w których kształtowaniu równorzędną rolę odgrywał klimat, roślinność i skała macierzysta. Przydatność gleb do uprawy określana jest poprzez klasyfikację bonitacyjną, która wskazuje, że największą część zasobów glebowych stanowią gleby III i IV klasy.

W okresie pradziejowym i wczesnośredniowiecznym cały obszar gminy zajmował zwarty kompleks leśny, należący do notowanej tu jeszcze w średniowieczu wielkiej puszczy karpackiej. Do dziś dnia zachowały się niewielkie płaty lasów mieszanych, rosnące przeważnie w małych kompleksach. Resztki lasów o charakterze łęgów wierzbowo-topolowych i olchowych zachowały się w dolinie Soły.

Ważnym elementem geograficznym gminy są doliny Wisły i Soły oraz ich dopływów, będące charakterystycznym składnikiem krajobrazu omawianego obszaru, stanowiące obszary zagrożone powodziami.

Korzystne warunki morfometryczne, wyrażające się małymi wysokościami względnymi, niewielkimi spadkami, dobra jakość gleb oraz położenie w sąsiedztwie obszarów zurbanizowanych bielskiej i katowickiej aglomeracji stwarzają duże perspektywy rozwoju gospodarczego gminy.