Augustusburg ligger i den nordvestlige delen av Osterzgebirge, omkring 15 km øst for Chemnitz, 5 km sørøst for dalføret til elven Flöha, 20 km sørvest for byen Freiberg, og 9 km nord for byen Zschopau. Byen ligger på en høyderygg mellom dalene til elvene Zschopau og Flöha. Byen er overveiende omgitt av skog. Høyeste punkt er det dominerende fjellet Schellenberg, hvor jaktslottet Augustusburg befinner seg, 516 meter over havet. Nederste punkt er Zschopautal omkring 300 meter over havet.