Mesto Humenné sa nachádza v severovýchodnej časti východného Slovenska, v juhozápadnej časti okresu Humenné, v údolí rieky Laborec, ktorá tečie v časti súbežne so štátnou cestou číslo I/74 a železničnou traťou č.191 (Medzilaborce - Humenné - Michalovce - Trebišov - Michaľany), č.193 (Prešov - Strážske - Humenné), č.196 (Humenné - Stakčín) Zvolen, vo výške 157 metrov nad morom v geomorfologickom celku Ondavská vrchovina, subprovincia Vonkajšie Východné Karpaty, podcelku Humenské podolie a časti Sokol.

Tieto geomorfologické jednotky patria z geologického hľadiska do flyšového pásma, ktoré je budované striedajúcimi sa polohami pieskovcov a ílovcov. Medzi najvyššie kóty patrí Sokol (405 m n.m.), Petočová (378 m n.m.) a Barančov (364 m n.m.). Humenné susedí až s 11 obcami - Hažín nad Cirochou, Lackovce, Kochanovce, Udavské, Veľopolie, Brestov, Myslina, Závadka, Brekov, Jasenov a Ptičie. Celková výmera jeho katastrálneho územia je 2867,4 ha.

Z hľadiska hydrologických pomerov patrí územie do povodia Bodrogu. Zastavaným územím mesta preteká rieka Laborec, ktorá má vybudované ochranné hrádze. Je tu typická akumulácia vôd v období december až február s najvyšším prietokom v marci a najmenším v septembri. Priemerný ročný prietok Laborca v Humennom je 10 m3/s. Celý kataster uzatvára spojnica štátnej cesty a neďaleko tečúceho Laborca.