Městys Karlštejn leží v okrese Beroun, Středočeský kraj, 9 km jihovýchodně od Berouna.
Žije zde 815 obyvatel ve 297 domech.
Městys Karlštejn se rozkládá na dvou katastrálních územích, která odpovídají původním sloučeným obcím: Poučník a Budňany.
Dále se člení na 4 sídelní jednotky: Karlštejn I., Karlštejn II., Krupná a Poučník.
Městys se nachází v centrální části chráněné krajinné oblasti Český kras po obou stranách řeky Berounky. Byl pojmenován podle hradu Karlštejna - nejvýznamnějšího hradu spojeného s dějinami České republiky a založeném římským císařem a králem českým Karlem IV. Samotný městys zaujímá dvě katastrální území s názvy původních vsí: Budňany na levém břehu Berounky, kam patří i hrad, a Poučník na pravém břehu Berounky, kde se nachází Úřad městyse a železniční nádraží Karlštejn. Základní sídelní jednotka Karlštejn I. zahrnuje celou levobřežní část městyse, včetně hradu a podhradí, Karlštejn II. pak oblast kolem nádraží a zástavbu v zákrutu řeky Berounky východně (tedy směrem k Zadní Třebani a Praze) od nádraží. Katastrální území Poučník se pak nachází západně od nádraží, resp. západně od potoka přitékajícího od golfového terénu na Voškově, na jihozápadě na Poučník navazuje Krupná.
Katastr městyse má rozlohu 12.1 km2 a leží v průměrné nadmořské výšce 345 m.
V obci je aktivní Sdružení dobrovolných hasičů.
Do severozápadní částí území Budňan spadá část údolí Bubovického potoka až těsně před Kubrychtovu boudu, Mokrý vrch (421 m n. m.) a Velká hora (421,8 m n. m.), v pásu od sedla mezi těmito kopci směrem na východ je soustava opuštěných lomů, z nichž největší je Malá Amerika, a zčásti zalesněný hřeben až k Dubu sedmi bratří. K městysi Karlštejn patří i část nezalesněného území s hospodářskou usedlostí Amerika severně od lomu Kanada. Blíže řece Berounce se nacházejí kopce Prostřední hora (383,4 m n. m.) a Javorka (383,8 m n. m.), která je směrem k centrálnímu silničnímu mostu Karlštejna přes Berounku zakončena významným krajinným skalním zvrásvěným útvarem - Budňanskou skálou. Podél silnice od Mořiny a centrem Budňan protéká Budňanský potok.
Východně od údolí Budňanského potoka patří k Budňanům hřeben Bučina, v blízkosti hradu kopec Kněží hora (357 m n. m.), hřeben Haknovec a vrch Haknová (402 m n. m.), a k centru Budňan přiléhající vrch Plešivec (362 m n. m.).
Na západě, odkud přitéká Berounka, sousedí Budňany se Srbskem, na severu s Bubovicemi a Kozolupy, na východě s Mořinou a na jihovýchodě s Hlásnou Třebaní.
V západní části katastrálního území Poučník se nachází osada Poučník a ve svahu osada Krupná. Oblast kolem nádraží Karlštejn a sídelní celek východně od nádraží tvoří základní sídelní jednotku Karlštejn II. Mlýn u jezu ve východní části k. ú. Poučník se nazývá Klučice. Poučník na pravém břehu Berounky sousedí na západě s Kornem a na jihu s Bělčí (částí Litně).
Levobřežní část městyse s hradem Karlštejn a podhradím
Jez Karlštejn - Klučice pod hotelem Mlýn - na Berounce - řeka (ve svém 24,5 ř.km) zde, ve východní části Karlštejna - Klučicích - opouští městys směrem k Hlásné Třebani
Karlštejnský bioregion je tvořen vápencovou vrchovinou, rozčleněnou údolími toků, bioregion reprezentuje nejrozsáhlejší krasové území České kotliny a hostí charakteristickou vápnomilnou biotu. Dominující je vegetací je mozaika teplomilných doubrav a dubohabřin. Na jižních svazích jsou skalní stepi, na severních suťové lesy a vápnomilné bučiny. Netypickou částí jsou okolní sníženiny na kyselém substrátu. Lesní lemy náleží svazu Geranion sanquinei, křoviny jsou reprezentovány svazy Prunion spinosae i Prunion fruticosae.
Osídlení bioregionu je velmi starého data. Přesto lesy pokrývají značnou část jeho rozlohy, místy jsou však přeměněny na kultury stanovištně nepůvodních dřevin nebo cizích ekotypů domácích druhů. Na odlesněných plochách převládají pole, místy jsou zachovány xerotermní trávníky a úhory. Vegetace je silně odlesněna prašným spadem. Biota je poškozována rozsáhlou těžbou vápenců.
Dle Regionálního členění reliéfu ČR se nachází řešené území v provincii Česká vysočina, v Poberounské soustavě, Brdské podsoustavě, celku Hořovická pahorkatina - Hořovická brázda - Karlštejnská vrchovina.
Karlštejnská vrchovina je zvrásněné území, tvořené ze silurských břidlic a silurských i devonských vápenců, s polohami diabasů, při okraji mírně zvlněný strukturně denudační reliéf vystupuje strmými svahy nad své okolí, je rozčleněn hlubokým zaříznutým údolím Berounky, která protéká územím napříč a přijímá hluboko zaříznuté přítoky. Silné zahlinění brání vývoji povrchových krasových tvarů.
Dle Quitta se řešené území nachází v mírně teplé oblasti MT11 a kaňon Berounky v teplé oblasti T2, podnebí je suché, celá oblast se nachází ve srážkovém stínu.
Průměrná roční teplota je pod 9° C průměrné roční srážky klesají i pod 500 mm
Srážkové poměry v berounském okrese jsou proměnlivé a převládající od severozápadu k jihovýchodu.
V průměru spadnou srážky ve 148 dnech roku, přičemž vydatnost větší než 1,0 mm má pouze 100 dní a vydatnost 10,0 mm a více připadá na 17 dní. Absolutně nejdelší srážková perioda byla zaznamenána v období od 18. listopadu do 12. prosince 1894 (tedy 25 dní) a nejdelší bezesrážková perioda (sucho) byla v období od 10. února do 14. března 1893 (tedy 33 dní).
Podle naměřených údajů spadne 7,4 % ročních srážek ve formě tuhé a 10,4 % jako srážky smíšené. Výskyt těchto tuhých a smíšených srážek je omezen na období od října do května, kdy je možno zaznamenat jak sněžení, tak výskyt sněhové pokrývky. Průměrně padá sníh ve 37 dnech v roce při maximu v lednu (9 dní). Sněhová pokrývka se tvoří průměrně v 54 dnech roku (maximum za sledované období 1946-47 až 1967-77 je 110 dní). Největší výška nového sněhu napadaného za 24 hodin činila 26 cm, výška souvislé sněhové pokrývky dosáhla maxima 79 cm v únoru 1947.
Množství sněhových srážek z celkového ročního úhrnu srážek se zvyšuje s nadmožskou výškou. Ve výškách 200-400 m n.m. tvoří sněhové srážky přes 10% celoročních srážek, ve výškách 400-600 m n.m. přes 16 % a ve výškách 600-800 m n.m. již 23%. Ve východní části okresu je 35-40 dní se sněhovými srážkami ročně, v západní části 40-50 dní.