Разлог е разположен в центъра на Разложката котловина, между три планини – Рила, Пирин и Родопите. На юг е град Банско, на югоизток – Добринище, а на североизток Белица и Якоруда.
Разложката котловина е оградена от южните дялове на Рила и северните склонове на Пирин, а източна граница е р. Места. Тя е висока междупланинска котловина със средна надморска височина над 800 м. В тектонско отношение котловината представлява грабен, отделен от планините с големи разседни зони.
Територията на общината има изключително разнообразен релеф. Обхваща 37577 ха. от които 21542 ха горски фонд и 7035 ха обработваема земя. Селскостопанският фонд е 14 789 ха, а населените места са 629 ха
Разлог се намира в континентално-средиземноморската климатична област. Характерна особеност на климата е значително по-меката и по-богатата на валежи зима в сравнение с европейско-континенталната област. Градът попада в климатичния район на долината на р. Места и има зимата е относително по-студена и лятото по-хладно.
Средната годишна температура на въздуха е 9 °С, най-студеният месец е януари (-1,9 °С), а най-топлият – юли (18,9 °С).
