Herbolzheim (alemannisch Härwelze) ist eine Kleinstadt im Südwesten von Baden-Württemberg im Landkreis Emmendingen, etwa 30 Kilometer nördlich von Freiburg im Breisgau.

Herbolzheim liegt im Breisgau am westlichen Rand des Mittleren Schwarzwalds zwischen Freiburg und Offenburg. Etwa 70 % der Fläche erstrecken sich in der Oberrheinischen Tiefebene mit einem tiefsten Punkt von 165 m ü. NN, die restlichen 30 % in der lössbedeckten Vorbergzone des Schwarzwalds mit dem höchsten Punkt des Kahlenbergs von 309,1 m ü. NN.

Das bedeutendste Oberflächengewässer ist der Bleichbach (auch Bleiche genannt). Er durchfließt die gesamte Gemarkung Herbolzheims von Osten nach Westen, durch den Ortsteil Bleichheim, zwischen Tutschfelden und Wagenstadt hindurch und südlich am bebauten Gebiet des Ortsteils Herbolzheim vorbei, um an der Westgrenze der Gemarkung in die Elz zu münden.

Herbolzheim grenzt im Süden an die Stadt Kenzingen und von dort im Uhrzeigersinn an die Gemeinden Rheinhausen im Breisgau, Rust, Ringsheim, die Stadt Ettenheim und die Gemeinde Schuttertal.