Baeza liegt im Landesinneren von Andalusien, in der Provinz Jaén, auf einer Hochebene mit herrlichem Ausblick auf die umliegenden Olivenhaine – eine der größten zusammenhängenden Olivenanbauflächen der Welt. Die Stadt befindet sich rund 50 Kilometer nordöstlich der Provinzhauptstadt Jaén und etwa 10 Kilometer von der ebenfalls UNESCO-geschützten Stadt Úbeda entfernt.
In der Nähe befinden sich auch die Sierra Mágina und die Sierra de Cazorla, zwei beeindruckende Gebirgszüge, die Wanderer und Naturfreunde anziehen. Der Guadalquivir-Fluss fließt durch das nahegelegene Tal und sorgt für fruchtbare Böden und eine reizvolle Landschaft.
Das Klima in Baeza ist mediterran-kontinental geprägt: heiße, trockene Sommer und milde bis kühle Winter mit gelegentlichen Regenfällen. Die beste Reisezeit ist das Frühjahr (April–Juni) und der Herbst (September–Oktober), wenn das Wetter angenehm ist und viele kulturelle Veranstaltungen stattfinden.