Schonach liegt nordöstlich von Freiburg im Breisgau, etwa fünf Kilometer von Triberg entfernt in einem Hochtal, das eine Verbindung zum benachbarten Elztal im Landkreis Emmendingen hat.
Im Norden grenzt der Ort an den Ortenaukreis. Die drei Landkreise treffen sich am Dreikreiseck, einem Startplatz für Drachenflieger, das eine Aussicht ins untere Kinzigtal, die Oberrheinebene bei Offenburg und bei klarer Sicht zu den Vogesen bietet.
Auf der Gemarkung Schonach bildet ein Nebengipfel des Rohrhardsberges in der Nähe des Griesbacher Ecks auf dem Farnberg-Plateau mit 1163 m Höhe den höchsten Punkt des Schwarzwald-Baar-Kreises.