Weilmünster liegt am Nordhang des Taunus im Tal der Weil, einem Nebenfluss der Lahn. Nächste größere Städte sind Wetzlar (20 km) im Nordosten, Butzbach (30 km) im Osten, Usingen (18 km) im Südosten sowie Bad Camberg (23 km) und Limburg an der Lahn (35 km) im Südwesten. Weilmünster besteht aus den Ortsteilen Audenschmiede, Aulenhausen, Dietenhausen, Ernsthausen, Essershausen, Laimbach, Langenbach, Laubuseschbach, Lützendorf, Möttau, Rohnstadt, Weilmünster und Wolfenhausen.
Die Kerngemeinde Weilmünster ist der größte Ort der rund 9000 Einwohner großen Gemeinde. Sie ist das Zentrum für medizinische Versorgung und Einkaufsort.