De fusiegemeente bestaat uit 2 deelgemeenten: Houthalen en Helchteren. Houthalen, de grootste van de twee, fungeert als centrum van de gemeente. Houthalen-Helchteren telt ruim 30.000 inwoners. Helchteren is de meest noordelijke deelgemeente en ligt grotendeels langs de N74 en de weg van Heusden naar Meeuwen. Houthalen-Helchteren telt op haar grondgebied 3 recreatiedomeinen: Kelchterhoef de Plas met de hoeven, wandel- en fietstrajecten. Camping Hengelhoef met een natuur- en recreatieterrein en tenslotte Molenheide, het gemeentelijk wild- en wandelpark.
Houthalen ligt op de westflank van het Kempens Plateau, op een hoogte van ongeveer 70 meter. Van het plateau uit stromen de Laambeek, ten zuiden van Houthalen, en de Mangelbeek ten noorden van Houthalen, in westelijke richting. In oostelijke richting liggen de hieronder genoemde natuur- en recreatiegebieden, en bovendien enkele landgoederen, zoals Domein Luciebos en het voormalige Domein Masy. Dan is er de Donderslagse Heide, een schietterrein. Ook vindt men er de Begijnenheide, tegenwoordig bebost.
Helchteren is gelegen op het Kempens Plateau en heeft een hoogte van 70 à 80 m. De Mangelbeek stroomt ten zuiden van Helchteren van het plateau af in westelijke richting. Een deel van de heidegebieden, met name de Donderslagse Heide en de aansluitende Sonnisheide, vormt een uitgestrekt militair schietterrein.
Helchteren heeft een aantal bos- en natuurgebieden en landgoederen, zoals Hoeverheide en Molenheide. Het laatste omvat een bungalowpark annex recreatieterrein en een wandelpark waar men inheems wild kan aantreffen. Ook de Mangelbeekvallei is een aaneenschakeling van natuurgebieden.