Opština Milići nalazi se u istočnom dijelu Republike Srpske i Bosne i Hercegovine i centralni je dio regije Birač.
Kroz opštinu prolazi najznačajnija drumska saobraćajnica istočnog dijela RS i BiH, magistralni put M-19: Sarajevo - Sokolac - Vlasenica - Milići - Zvornik - Loznica, koja povezuje centralnu BiH i Srbiju. U južnom dijelu opštine je magistralni put R-452: Milići - Derventa - Zeleni Jadar.
Područje opštine Milići graniči se sa šest opština, na sjeveru opština Zvornik, na zapadu opština Vlasenica, na sjeveroistoku i istoku opštine Bratunac i Srebrenica, na jugoistoku i jugu sa opštinama Han Pijesak i Rogatica. Opštinsko područje obuhvata površinu od 278,86 km2, nadmorske visine od 165 m (ušće Jadra u Drinjaču) do 1.490 m (planina Javor, vrh Mehovac, u ataru naseljenog mjesta Đile).
Reljef opštine čini više fizičko geografskih cjelina - doline Studenog Jadra, Zelenog Jadra i Jadra; kompozitna dolina Drinjače; planina Udrč, sa visokim i srednje visokim pobrđem na sjeverozapadu, planinski masiv Javor (Devetak, planina Birač) i jugu opštine, kao niska planina Ludmer i njeni obronci na istoku opštine.
Opština raspolaže obiljem vodotokova: većih, kao što su - Zeleni Jadar (18,7 km), Studeni Jadar (8,2 km), Jadar (15,1 km), Drinjača (11,5 km), i manjih - Tabana, Lukavica, Vaganjski potok, Štedrić, Bukovička rijeka, Koprivski potok, Dragošnica, Palučak, Dubnica, Radinja, Skugrićka rijeka, Cerski potok, Slanska rijeka i određen broj manjih bujičnih vodotokova.
Pored vode, područje opštine obiluje i značajnim šumskim bogatstvom (bukva, jela, smrča...), površine oko 12.366 ha, kojim gazduje ŠG Milići.
Veći dio opštine (sjeverni i centralni) ima umjereno kontinentalnu klimu sa oštrim zimama i toplim ljetima. Sa povećanjem nadmorske visine na jugu, jugoistoku i istoku klima prelazi u predplaninsku, umjereno kontinentalnu, dok na krajnjem jugozapadu i području planine Javor (Devetak) vlada planinska klima sa svježim ljetima i hladnim zimama, sa obilnim snježnim padavinama.
