I areal er Brunsbüttel den femte største bykommunen i Schleswig-Holstein, etter Lübeck, Fehmarn, Kiel og Neumünster. Brunsbüttel utgjør 65,24 km² og grenser til kommunene Averlak, Eddelak, Neufeld og Neufelderkoog i Ditmarsken i nord og vest. I øst ligger kommunene Büttel og Kudensee i Steinburg. I sør er Brunsbüttel skilt fra delstaten Niedersachsen med Elbes utløp.