Adagiato sulle prime colline della Valdera, a 127 metri sul livello del mare, Casciana Terme Lari si distende in un paesaggio di dolci rilievi solcati dal torrente La Fine, dove si trova la cascata Chiusa del Torrente La Fine. Il territorio, con una superficie di 81,4 km² e una densità di 149 ab/km², è caratterizzato da boschi di querce e castagni, punteggiati da sorgenti come la Sorgente Lorenzana Uno e il Lavatoio di sant'ermo, e da grotte come la Caverna di Fichino. La vetta più alta è Poggio alla Farnia (288 m), mentre la vicinanza al mare (23 km) mitiga il clima.
L'economia locale si basa sul termalismo, sull'agricoltura e sui servizi. Il reddito medio si attesta a 22.511 €, mentre il prezzo degli immobili è di 1.220 €/m². La connettività è buona: la copertura FTTH raggiunge il 55% delle abitazioni.
Il clima è temperato, con una temperatura media di 15,0 °C e precipitazioni annue di 920 mm. L'8,2% del suolo è consumato. Il patrimonio culturale conta 29 monumenti e 6 musei, mentre l'età media è di 48,3 anni e l'indice di vecchiaia di 247, a fronte di un saldo naturale negativo (-98). A pochi chilometri si trovano i siti UNESCO di Pisa e San Gimignano.