Општина Милићи налази се у источном дијелу Републике Српске и Босне и Херцеговине и централни је дио регије Бирач.
Кроз општину пролази најзначајнија друмска саобраћајница источног дијела РС и БиХ, магистрални пут М-19: Сарајево - Соколац - Власеница - Милићи - Зворник - Лозница, која повезује централну БиХ и Србију. У јужном дијелу општине је магистрални пут Р-452: Милићи - Дервента - Зелени Јадар.
Подручје општине Милићи граничи се са шест општина, на сјеверу општина Зворник, на западу општина Власеница, на сјевероистоку и истоку општине Братунац и Сребреница, на југоистоку и југу са општинама Хан Пијесак и Рогатица. Општинско подручје обухвата површину од 278,86 км2, надморске висине од 165 м (ушће Јадра у Дрињачу) до 1.490 м (планина Јавор, врх Меховац, у атару насељеног мјеста Ђиле).
Рељеф општине чини више физичко географских цјелина - долине Студеног Јадра, Зеленог Јадра и Јадра; композитна долина Дрињаче; планина Удрч, са високим и средње високим побрђем на сјеверозападу, планински масив Јавор (Деветак, планина Бирач) и југу општине, као ниска планина Лудмер и њени обронци на истоку општине.
Општина располаже обиљем водотокова: већих, као што су - Зелени Јадар (18,7 км), Студени Јадар (8,2 км), Јадар (15,1 км), Дрињача (11,5 км), и мањих - Табана, Лукавица, Вагањски поток, Штедрић, Буковичка ријека, Копривски поток, Драгошница, Палучак, Дубница, Радиња, Скугрићка ријека, Церски поток, Сланска ријека и одређен број мањих бујичних водотокова.
Поред воде, подручје општине обилује и значајним шумским богатством (буква, јела, смрча...), површине око 12.366 ха, којим газдује ШГ Милићи.
Већи дио општине (сјеверни и централни) има умјерено континенталну климу са оштрим зимама и топлим љетима. Са повећањем надморске висине на југу, југоистоку и истоку клима прелази у предпланинску, умјерено континенталну, док на крајњем југозападу и подручју планине Јавор (Деветак) влада планинска клима са свјежим љетима и хладним зимама, са обилним сњежним падавинама.
