Amurrio se situe dans le nord-ouest de la province d’Álava, à la frontière avec la province de Biscaye, dans la communauté autonome du Pays basque. La ville se trouve à environ 35 km de Vitoria-Gasteiz, capitale d’Álava, et à 30 km de Bilbao, l’un des centres urbains et culturels majeurs du nord de l’Espagne. Elle bénéficie donc d’une position stratégique, bien reliée par route et rail.
Nichée dans la vallée de l’Ayala (Aiaraldea), Amurrio est entourée de montagnes verdoyantes, de forêts et de zones rurales protégées, avec des parcs naturels à proximité comme le Parc naturel de Gorbeia. Le fleuve Nervión, qui prend sa source à proximité, traverse la région.
Le climat est de type océanique humide, avec des étés doux (20–26 °C en moyenne) et des hivers modérés. Les précipitations sont fréquentes, ce qui explique la richesse de la végétation. Le printemps et l’automne sont les saisons les plus agréables pour visiter la région ou organiser des activités en extérieur.