Montornès del Vallès liegt im Nordosten Spaniens, in der Autonomen Gemeinschaft Katalonien, etwa 20 Kilometer nordöstlich von Barcelona. Die Stadt befindet sich im Landkreis Vallès Oriental und liegt in einer hügeligen Landschaft nahe des Naturparks Serralada Litoral.
In unmittelbarer Umgebung fließt der Fluss Besòs, der zur landschaftlichen Schönheit beiträgt. Auch das Mittelmeer ist nur eine kurze Autofahrt entfernt, was Tagesausflüge zu Stränden ermöglicht.
Das Klima ist typisch mediterran – heiße, trockene Sommer und milde, feuchte Winter. Die besten Reisezeiten sind Frühling und Herbst, wenn das Wetter angenehm ist und viele Veranstaltungen im Freien stattfinden.