Bad Neuenahr-Ahrweiler liegt im Ahrtal im linksrheinischen Teil des Rheinlandes, im Norden von Rheinland-Pfalz etwa zehn Kilometer von der nordrhein-westfälischen Landesgrenze entfernt. Die nächstgelegenen Großstädte sind Bonn und Koblenz. Die Stadt ist von Bergen umgeben, die zum Ahrgebirge gehören und an deren Südhängen Weinbau betrieben wird.