In het noordelijke puntje van het Rijnland-Paltsische district Mainz-Bingen, ongeveer 15 kilometer ten noordwesten van Bingen am Rhein, ligt Bacharach als onderdeel van het cultuurlandschap van het Boven-Middenrijndal en het natuurlijke gebied Mittelrheingebiet met zijn gelijknamige wijnbouwgebied. De oostelijke grens van de stad wordt gevormd door de Rijn. In het westen strekt het grondgebied zich uit tot aan de eerste heuvels van de Hunsrück, waarmee het via het Steeger Tal verbonden is. Door dit dal stromen de Winzbach en loopt de Blücherstraße.

Naast de direct aan de Rijn gelegen kernstad omvat Bacharach de stadsdelen Steeg, Medenscheid, Neurath en Henschhausen. Steeg ligt in het Steeger Tal, een zijdal van de Rijn, en loopt geleidelijk over in de kernstad. De andere stadsdelen liggen op de Hunsrückhoogte boven Bacharach: Medenscheid en Neurath in het zuiden, Henschhausen in het noorden. Deze stadsdelen op de Hunsrück hebben elk een eigen toegangsweg naar de Rijn. Ook het onbewoonde Rijneiland Bacharacher Werth behoort tot Bacharach. Het stadsgebied strekt zich van oost naar west uit over ongeveer 8 kilometer en van noord naar zuid over circa 4 kilometer in vogelvlucht.