Piwniczna-Zdrój leży w powiecie nowosądeckim, na południu Polski. Miasteczko położone jest po obu stronach rzeki Poprad płynącej w Beskidzie Sądeckim. Poprad oddziela dzielnicę uzdrowiskową od reszty miasteczka. Piwniczna od zachodu graniczy z gminą Szczawnica, od północnego-zachodu z gminą Rytro. To również bardzo znane górskie kurorty. Południowa granica gminy jest jednocześnie granicą państwową ze Słowacją. Drogowe przejście graniczne znajduje się w Mnisku n/Popradem.
Piwniczna znajduje się pod wpływem klimatu górskiego, umiarkowanie bodźcowego, łagodzonego przez zalesione lasami iglastymi zbocza gór otaczających dolinę. Niekorzystną cechą położenia Piwnicznej w dolinie jest niedobór energii słonecznej, a także słabe przewietrzanie terenu. Na dnie doliny, w chłodnej porze roku, często występują mgły i inwersje termiczne, zalega także chłodne powietrze spływające z gór. Piwniczna leży na wzgórzach, najwyższe z nich to Eliaszówka (1023 m n.p.m.), Niemcowa (963 m n.p.m.), Granica (715 m n.p.m.) i Kicarz (703 m n.p.m.).
W Piwnicznej występują naturalne lecznicze wody mineralne, nazywane „kwaśnymi wodami”. Są to wody wodorowęglanowo-magnezowo-wapniowo-żelaziste. Charakteryzują się wysoką zawartością jonów magnezu i wapnia. mają działanie neutralizujące sok żołądkowy, a powstający w wyniku reakcji chlorek wapnia działa przeciwzapalnie. Dobroczynnie działa też dwutlenek węgla rozpuszczony w wodzie. Woda mineralna Piwniczanka dostępna jest w pijalniach przy ul. Zdrojowej.