Gmina Karlino położona jest w województwie zachodniopomorskim, w północno-zachodniej części powiatu białogardzkiego. Do 31 grudnia 1998 r. gmina wchodziła w skład województwa koszalińskiego. Siedzibą gminy jest miasto Karlino. Jedyna gmina miejsko-wiejska w powiecie białogardzkim.
Gmina leży na Równinie Białogardzkiej. Przez miasto i gminę przepływają rzeki Parsęta i wpadająca do niej Radew, obie są dostępne dla kajaków i obecne w herbie gminy. Tereny leśne zajmują 15% powierzchni gminy, a użytki rolne 78%.
Przez gminę Karlino prowadzi droga krajowa nr 6 (łącząca miasto przez Biesiekierz (16 km) do Koszalina (28 km) i do Rymania (27 km) oraz droga wojewódzka nr 163 do Białogardu (8 km) i przez Dygowo (18 km) do Kołobrzegu (29 km).