Meinheim ist der Kernort und Sitz der Gemeinde Meinheim. Es liegt im Altmühltal in der Region Westmittelfranken am Fuße des Hahnenkamms, einem Höhenzug der Fränkischen Alb. Die Ostgrenze der Meinheimer Flur bildet die Altmühl. Den Ort durchfließt der Meinheimer Mühlbach, der  am Fuß des drei Kilometer westlich gelegenen Dürrenbergs entspringt, durch Kurzenaltheim fließt und kurz vor Meinheim zusätzlich vom Wolfsbronner Mühlbach gespeist wird.

Das Gemeindegebiet liegt größtenteils in einer von Wiesen und Feldern geprägten Offenlandschaft, nur die gebirgigen Randlagen sind von Wäldern bewachsen. Auf der Meinheimer Flur befinden sich Ausläufer des Gelben Bergs, des Dürrenbergs, des Lunkenbergs und des Geisbergs. Durch das Gemeindegebiet führt die Staatsstraße 2230.

Die Ortsteile von Meinheim liegen westlich (Kurzenaltheim), südwestlich (Wolfsbronn) und südlich (Oberweiler) des Hauptortes. Bei Wolfsbronn befindet sich die Steinerne Rinne, ein weithin bekanntes Geotop. Auch die anderen beiden Ortsteile können in ihrer Nähe eine Steinerne Rinne vorweisen, die aber längst nicht das Ausmaß der Wolfsbronner Rinne erreichen.

Meinheim ist von seiner Struktur her ein Bachangerdorf, das seit der Dorferneuerung mit dem Dorfplatz einen zentralen Treffpunkt vorweisen kann. Dort werden insbesondere der Maibaum und im Winter der Weihnachtsbaum aufgestellt. Das Kerndorf untergliedert sich von Alters her in das Ober- und Unterdorf. Seit den 1970er Jahren ist eine Siedlung entstanden, die inzwischen eine Größe erreicht hat, welche den beiden anderen Ortsgebieten nichts mehr nachsteht.