Die Gemeinde liegt am mittleren rechten Zürichseeufer zwischen Rapperswil-Jona und Zürich an der sogenannten Goldküste. Meilen umfasst die Ortsteile Feldmeilen, Obermeilen und Dorfmeilen am Seeufer sowie Bergmeilen hangaufwärts. Die Fläche beträgt 1193 ha, davon 47 % Landwirtschaft, 24 % Wald, 27 % Siedlungen. Die Nachbargemeinden von Meilen sind Herrliberg, Uetikon am See und Egg. Von Egg ist Meilen durch den Pfannenstiel getrennt. Auf der anderen Seeseite liegen Horgen und Wädenswil.

Meilen und Obermeilen sind durch das Beugenbachtobel getrennt. Seit Juni 2012 überquert eine 60 Meter lange und knapp 1,5 Meter breite Hängebrücke das Tobel. Konstruiert wurde sie vom Churer Ingenieur Hans Pfaffen. Die mit 390.000 Franken vergleichsweise günstige Brücke ist die erste ihrer Art im Kanton Zürich.

Meilen-Rorenhaab ist ein prähistorischer Siedlungsplatz am Zürichsee auf dem Gebiet der Gemeinde Meilen. Der Ortsname ist erstmals um 880 als Meilana in einem Güterverzeichnis des Zürcher Grossmünsters erwähnt. Die Burg Friedberg ist als Ruine erhalten geblieben. Zwischen 1990 und 2000 wurden bei Ausgrabungen um die Ruine diverse Artefakte wie Schuhspitzen oder andere Alltagsgegenstände gefunden. Die meisten Funde stammen aus dem Sodbrunnen, der vermutlich nach Aufgabe der Burg als Müllhalde benutzt wurde. Zu sehen sind die Gegenstände sowie die Rekonstruktionen und Bilder aus damaliger Zeit im Ortsmuseum von Meilen.