Der Landkreis Garmisch-Partenkirchen liegt im Südwesten des bayerischen Regierungsbezirks Oberbayern. Er ist mittlerweile der einzige Landkreis Deutschlands ohne eine kreisangehörige Stadt.

Der südliche Teil des Landkreises, das Werdenfelser Land, ist teilweise hochalpin mit den Felsmassiven des Karwendel- und des Wettersteingebirges (Zugspitze mit 2962 m ü. NHN als höchster Berg Deutschlands) und liegt an der Grenze zu Tirol in Österreich. Nach Norden senkt sich das Gebirge bis hin zur voralpinen Hügellandschaft des Pfaffenwinkels mit Seen und ausgedehnten Mooren.

Der Landkreis grenzt im Uhrzeigersinn im Westen beginnend an die Landkreise Ostallgäu, Weilheim-Schongau und Bad Tölz-Wolfratshausen.

Im Süden grenzt er an das österreichische Bundesland Tirol mit den Bezirken Innsbruck-Land, Imst und Reutte.