Die Gemeinde liegt an der Verzweigung des Hürn- und des Surentals 5 km nordwestlich von Sursee. Im Nordwesten des Dorfs liegt der Weiler Eriswil (574 m ü. M.), nördlich der Hauptsiedlung Bad Knutwil (488 m.ü.M.). Rund 2 km südlich von Knutwil-Dorf liegt der Ortsteil St. Erhard (526 m.ü.M.).
Knutwil mit den beiden Ortsteilen (im regionalen Dialekt) Chnutu (Knutwil) und Teret (St. Erhard) grenzt an Dagmersellen, Büron, Geuensee, Mauensee, Sursee und Triengen.
