St. Johann in Tirol befindet sich im Tiroler Unterland im Zentrum des Leukentals und liegt als regionaler Verkehrsknotenpunkt und als Schnittpunkt von vier Talschaften in einem breiten Talkessel. In Nord-Süd-Richtung wird der St. Johanner Talkessel vom Leukental durchschnitten, von Südosten kommend mündet das Tal der Fieberbrunner-Ache ein, nach Westen führt die Loferer Bundesstraße ins Sölllandl und nach Norden zweigt die Kössener Straße über die Huber Höhe in das Kohlental ab. Nördlich von St. Johann bildet das Gebirgsmassiv des Wilden Kaisers eine natürliche Wetterscheide gegen Kufstein und Bayern, im Süden befindet sich das Kitzbüheler Horn, das zu den Kitzbüheler Alpen gehört. Durch die besondere Kessellage bleibt St. Johann in Tirol weitgehend von den im Tiroler Inntal gefürchteten Föhnstürmen verschont, bekommt aber im Winter durch die Lage an der Südseite des Kaisergebirges äußerst ergiebige Schneefälle ab. Die Kitzbüheler Ache, die Reither Ache und die Fieberbrunner Ache vereinigen sich im St. Johanner Talkessel zur Großache, die in Bayern als Tiroler Achen in den Chiemsee fließt. Der Ortskern liegt auf einer Höhe von 660 m ü. A., die höchste Erhebung ist die Maukspitze im Kaisergebirge mit einer Höhe von 2231 m ü. A. Das Gemeindegebiet umfasst eine Fläche von 5915 Hektar.