日高市は、埼玉県の南西部に位置し、首都５０キロ圏内にあります。東西約１１．１キロメートル、南北約６キロメートルでほぼ矩形をなし、東は川越市、南東は狭山市、南は飯能市、北は坂戸市・鶴ヶ島市・毛呂山町に接しています。
東部はなだらかな台地で武蔵野の面影が色濃く残る市街地となっています。
西部は秩父山地と高麗丘陵で、標高２００～３００ｍの丘陵・山岳地帯です。そして丘陵と台地の間を高麗川が東に流れています。
市の東側に首都圏中央連絡自動車道（圏央道）と国道４０７号、西側に国道２９９号が走り、県道川越日高線がこれらを結んでいます。
鉄道はＪＲ八高線とＪＲ川越線、西武池袋線が乗り入れ、市の発展に大きな役割を果たしています。