Der Landkreis Unterallgäu liegt zentral im Regierungsbezirk Schwaben. Er gehört zur Region Donau-Iller. Sitz der Kreisverwaltung ist die Kreisstadt Mindelheim. Die Nachbarlandkreise sind im Nordwesten der Landkreis Neu-Ulm; im Norden der Landkreis Günzburg; im Nordosten der Landkreis Augsburg; im Osten und Südosten der Landkreis Ostallgäu; im Süden der Landkreis Oberallgäu; im Westen die baden-württembergischen Landkreise Ravensburg sowie Biberach. Die Exklave Buxheim wird im Westen durch die kreisfreie Stadt Memmingen vom übrigen Kreisgebiet getrennt.