La Bourboule est une ville de moyenne montagne située dans le sud-ouest du département du Puy-de-Dôme, dans un élargissement de la vallée de la Haute Dordogne. Plus précisément, elle est au confluent de cette rivière et du ruisseau du Vendeix (un de ses affluents de 7,2 km). Elle se situe dans une vallée glaciaire à une altitude moyenne de 852 mètres.

Elle bénéficie des labels « station thermale », « station de tourisme », « station verte », « village de neige » et « Famille Plus » depuis 2006. Elle est aussi membre de l'association européenne des villes thermales historiques (EHTTA, European Historical Thermal Town Association).

Quatre communes sont limitrophes de La Bourboule. La commune est distante d'environ 50 km de Clermont-Ferrand.