Collado Villalba está rodeado (Oeste, Norte y Este) por montañas entre 1.000 y 2.000 metros de altitud (De Oeste a Este: Sierra de Malagón, Sierra de Guadarrama y Sierra de Hoyo de Manzanares). Collado Villalba está situado en un amplio valle en torno al río Guadarrama.
El clima de la comarca es mediterráneo-continental templado húmedo.
El relieve de Collado Villalba está formado por llanuras, lomas y cerros, con la media y alta montaña presente en sus cercanías. Las principales montañas que rodean la "hoya de Villalba" son de Oeste a Este: Abantos (1754 m.), Cuelgamuros, Cabeza Líjar (1824 m.), Pto. de Guadarrama (1511 m.), La Peñota (1944 m.), Pto. de Fuenfría (1796 m.), Siete Picos (2138 m.), Pto. de Navacerrada (1860 m.), La Maliciosa (2383 m.), El Yelmo (1714 m.) y El Estepar (1404 m.).