La commune de Rambouillet se situe au sud-ouest de la région Île-de-France, à 50 km de Paris et à 32 km de Versailles, la préfecture du département des Yvelines.
Le territoire communal est constitué à 80 % d'espaces ruraux essentiellement boisés. Les zones boisées se trouvent principalement dans le nord et l'est de l'ouest de la commune ainsi que dans sa frange sud-est.
L'urbanisation, bloquée à l'ouest par la présence du château et de son domaine, s'est étendue vers le sud le long de la nationale 10, où s'est installée une zone d'activité, et vers l'est, entre la nationale 10 et la Drouette, avec d'importantes zones pavillonnaires