Tolosa liegt im Norden Spaniens im Landesinneren der Autonomen Gemeinschaft Baskenland, rund 25 Kilometer südlich von San Sebastián und etwa 80 Kilometer östlich von Bilbao. Die Stadt liegt im Tal des Flusses Oria, umgeben von sanften Hügeln und den grünen Ausläufern des baskischen Gebirges.
Die Lage macht Tolosa zu einem natürlichen Knotenpunkt in der Region. Die Nähe zur baskischen Küste sowie zur französischen Grenze eröffnet zahlreiche Ausflugsmöglichkeiten – von Wanderungen in den Bergen bis zu Tagestrips an den Atlantik. San Sebastián mit seinen Stränden und der bekannten Altstadt ist schnell erreichbar und bietet zusätzlich kulturelle Highlights.
Das Klima in Tolosa ist ozeanisch und durch milde Winter sowie angenehme, eher kühle Sommer gekennzeichnet. Regen ist das ganze Jahr über möglich, sorgt aber auch für die grüne, üppige Landschaft. Die beste Reisezeit ist von Mai bis Oktober, wobei auch die Wintermonate dank zahlreicher Feste und kultureller Angebote ihren Reiz haben.