Chianciano Terme sorge su una collina della Val di Chiana, a 475 metri sul livello del mare, distante 82 km dalla costa tirrenica. Il territorio, classificato come collina, è caratterizzato da dolci rilievi come il Poggio Andreana (678 m) e il Poggio Bacherina (561 m), e da sorgenti naturali come l'Acqua di Fucoli. Con una superficie di 36,6 km² e una densità di 195 ab/km², il borgo conta 7.143 residenti, con un indice di vecchiaia elevato (320) e un saldo naturale negativo (−68).
Il reddito medio annuo è di 20.203 €, con una pressione fiscale del 16,0% e un prezzo medio delle abitazioni di 802 €/m². La copertura FTTH raggiunge il 57%, segno di una connettività in crescita.
Il clima è temperato, con una media di 13,1 °C e precipitazioni annue di 963 mm. Il patrimonio culturale conta 11 monumenti e 3 musei. Nei dintorni spiccano Pienza (sito UNESCO) e il borgo di Cetona, rendendo Chianciano Terme una base ideale per esplorare la Val d'Orcia e le Crete Senesi.