Volterra è situata nel cuore della Toscana, sulla sommità di un colle a oltre 500 metri sopra il livello del mare; tra la Valle del fiume Era, a nord, e la valle del fiume Cecina, a sud.
Volterra, quindi, fa da spartiacque tra i due corsi d’acqua.
Il comune di Volterra comprende le frazioni di Villamagna, Montemiccioli, Saline e Mazzolla.
La conformazione del territorio è collinare.
Il terreno sabbioso e argilloso è all’origine dell’impressionante fenomeno delle balze, che in questa zona sono conosciute dai turisti come le Balze di Volterra: sono delle gigantesche voragini dovute al cedimento di intere porzioni di terreno per effetto delle infiltrazioni d’acqua.
Nel complesso, la morfologia del territorio è estremamente variegata, alternando zone collinare, ad altre boschive.
Quello che si gode da Volterra è un panorama spettacolare, con lo sguardo che si perde su un territorio vastissimo.