Велинград розташований в західній частині Чепинської низовини, поблизу умовного кордону між горами Родопи і Ріла. Пазарджик знаходиться в 49 км. на північному сході, а Пловдів у 85 км. Відстань до Софії 133 км. За 31 км. на північ від залізничної станції Септемврі. З неї починається вузькоколійка до Велінграда. Через залізницю та автомобільну дорогу місто пов'язане на півночі з містами Септемврі та Пазарджик, на сході з містами Рокитово, Батак, Печера та Доспат, на заході через гірський перехід Юндола та Куртово з гірською олімпійською базою «Дружба», а також із містом Якоруда, на півдні із селом Сирниця. Хороші дороги відводять до історичних та природних об'єктів.
У Велінграді 7 бальнеологічних лікарень. Бальнеологічне відділення курортної поліклініки пропонує використання мінеральних вод із трьох термальних зон — Лижене, Кам'яниця, Чепіно.
Велинградська громада дуже багата на мінеральні джерела, що підходять для лікування різних захворювань. За розмаїттям і різноманітністю мінеральних вод Велинград посідає перше місце Болгарії. Загальний дебіт 80 мінеральних джерел 170 літрів за секунду.