Горячий Ключ расположен в предгорьях Кавказского хребта, в долине реки Псекупс. Более 80 % территории покрыто лесами: здесь растут дубы, буки, пихты, ели и можжевельник. Климат переходный — от влажного субтропического к умеренно континентальному: мягкая зима и тёплое лето, около 200 солнечных дней в году. В окрестностях встречаются пещеры, водопады, ущелья и живописные хребты — местность порой называют «мини‑Кавказом».