Casarano è situato nel Salento meridionale, a 46 chilometri a sud-ovest di Lecce, a circa 34 chilometri dalla punta estrema della Puglia, Santa Maria di Leuca, e a circa 10 chilometri dal mar Ionio.
Il territorio del comune si estende su 38,08 km² e varia tra i 52 e i 177 metri sul livello del mare, con un'escursione altimetrica totale di 125 metri. La campagna circostante, con una prevalenza di terreni coltivati ad uliveto secolare, ospita anche piantagioni di vitigni, agrumi, mandorli e colture di ortofrutta.
Diverse aree agrarie popolano i dintorni del comune, tra cui le località di Spagnulo, Manfio, Monticelli, Parati e Formica-Memmi.
