Umrahmt von den nördlichen Ausläufern des Pfälzerwaldes und dem höchsten Berg der Pfalz, dem Donnersberg (687 m), liegt die Verbandsgemeinde Winnweiler im Südwesten des Donnersbergkreises in guter Erreichbarkeit zu den Städten Mainz, Kaiserslautern, Worms und Bad Kreuznach. Die Verbandsgemeinde Winnweiler ist über die Bundesautobahnen A63 (Mainz-Kaiserslautern) und A6 (Mannheim-Saarbrücken) sowie zur Bundesstraße B48 (Bad Kreuznach-Bad Bergzabern) anzufahren.
Die Gemeinden Winnweiler und Münchweiler/Alsenz verfügen über Bahnhaltepunkte, die Verbandsgemeinde Winnweiler gehört zum Verkehrsverbund Rhein-Neckar (VRN).