Der Plansee liegt im Bezirk Reutte, Tirol, Österreich innerhalb der Ammergauer Alpen. Mit knapp 3 km² Fläche ist er der zweitgrößte natürliche See Tirols.

Der See liegt im Gebiet der Gemeinden Heiterwang, Reutte und Breitenwang rund 7 km Luftlinie südwestlich des Ammersattels. Er ist durch einen 1908 erbauten, etwa 300 m langen Kanal mit dem ursprünglich etwa 68 cm höher gelegenen Heiterwanger See verbunden, von dem er, neben den weiteren Zuflüssen Spießbach, Sacktalbach und Torsäulenbach, sein Wasser bezieht. Der Spießbach und der Sacktalbach münden im Südosten ein, der vom Ammersattel kommende Torsäulenbach am nordöstlichen Ende des Sees. Im Nordwesten hat der Plansee einen Abfluss durch den sogenannten Kleinen Plansee und über den Archbach zum Lech.