Bad Heilbrunn berada di salah satu kaki Alpen di Bayern Selatan. Gunung terdekat adalah Stallauer Eck (1.216 m), Zwiesel (1.348 m) dan Blomberg (1.237 m). Kota ini berada di antara Sungai Isar dan Loisach dan di antara kota Penzberg di barat, dan Bad Tolz di timur. Di utara Bad Heilbrunn berbatasan dengan Geretsried, kota terbesar di seluruh distrik.