Werthenstein ist eine politische Gemeinde im Wahlkreis Entlebuch des Kantons Luzern in der Schweiz.

Die Gemeindegrenze verläuft grösstenteils entlang von Gewässern. Im Westen, Norden und Osten ist dies die Kleine Emme, im Osten der Rümlig. Die Südgrenze der Gemeinde verläuft zuerst dem Unterlauf des Sagilibachs entlang in östlicher Richtung, dreht dann für eine kurze Strecke nach Norden, um anschliessend bis zum Gehöft Herbrächt südostwärts zu verlaufen. Nach kurzer Ostrichtung geht sie weiter bis zum Rohrmösli, dessen Entwässerungsbach in den Rümlig mündet.

Die Uferpartien der zahlreichen Bäche sind stark bewaldet.