Sklarska Poręba położona jest w dolinie rzeki Kamiennej i jej dopływów Kamieńczyka i Szklarki, na wys. 440-886 m n.p.m., od południa na stokach Karkonoszy z dominującą nad miastem Szrenicą (1362 m n.p.m.), od północy na stokach Gór Izerskich z Wysokim Kamieniem (1058 m n.p.m.) i Czarną Górą (965 m n.p.m.), zaś od wschodu wzniesienia Przedgórza Karkonoszy oddzielają miasto od Kotliny Jeleniogórskiej.

Położenie pomiedzy trzema pasmami górskimi powoduje, że miejscowość jest doskonałym punktem wypadowym w góry. Szklarska Poręba jest największą stacją klimatyczną Dolnego Śląska, znaną i cenioną od połowy XIX wieku. Warunki klimatyczne miasta porównywalne są do walorów miejscowości alpejskich położonych na wysokości 2000 m n.p.m.. Częste wiatry oraz ukształtowanie terenu doprowadzają do bardzo szybkiej wymiany mas powietrza.