Folignano sorge su una collina a sud di Ascoli Piceno, tra il Colle San Marco a ovest e il comune di Maltignano a est. Territorio di confine con l'Abruzzo, dista pochi chilometri dal capoluogo di provincia e circa 35 km dal mare Adriatico. Folignano è l'unico comune piceno, insieme al confinante Maltignano, ad estendersi interamente a sud del fiume Tronto. Il territorio comunale, prevalentemente collinare, è attraversato dal torrente Marino, che da sud-ovest scorre in direzione nord fino a confluire nel Tronto. L'altitudine del territorio diminuisce gradualmente scendendo verso la vallata del Tronto. Ad est del Marino, continuando verso la Val Vibrata, il paesaggio è piano e meno scosceso; mentre la porzione sud-occidentale è più impervia, sviluppandosi nel settore pedemontano posto alle falde della Montagna dei Fiori e del Colle San Marco. Nella porzione nord-orientale si erge la collina di Rocca di Morro, dalla quale si dirama il lungo crinale che si estende fino al Mare Adriatico e che separa la Valle del Tronto da quella del Vibrata.
Il territorio di Folignano è situato nella Valle del Tronto. A nord confina con Ascoli Piceno, a est con Maltignano, a sud con i comuni abruzzesi di Civitella del Tronto e Sant'Egidio alla Vibrata e ad ovest sempre con Ascoli Piceno.
Nella classificazione sismica della protezione civile è identificato come Zona 2, cioè zona a sismicità media, mentre nella classificazione climatica è contrassegnato come Zona D.