Разположен е във вътрешността на Родопите на 1650 м надморска височина, в подножието на връх Снежанка. Намира се на територията на Община Смолян и на Община Чепеларе, на разстояние около 220 км от София, 85 км южно от Пловдив, 15 км северно от Смолян и 10 км южно от Чепеларе.

Климатът в района на Пампорово се отличава с мека зима, в която има над 100 слънчеви дни. Курортът се нарежда на първо място по слънчеви дни сред всички планински курорти в България. Средната годишна температура е 5,5 °C.