Günthersleben und Wechmar liegen südöstlich von Gotha im fruchtbaren Urstromtal der Apfelstädt in einer Höhe von 278 bis 369 m ü. NN. Eine von der Gemeinde im Jahre 2001 veröffentlichte Chronik trägt deshalb auch den Titel Im Tal des wilden Wassers. Die durch den Fluss getrennten Teile der ehemaligen Gemeinde sind durch eine Brücke miteinander verbunden.

Günthersleben und Wechmar sind über die Autobahnabfahrt Gotha der Autobahn A 4 verkehrstechnisch angebunden. Durch ein in den 1990er Jahren entstandenes Gewerbegebiet sind die Ortsteile baulich zusammengewachsen.

Günthersleben-Wechmar grenzte an die Gemeinden Gotha, Drei Gleichen, Ohrdruf, Hohenkirchen und Schwabhausen. Im Gemeindegebiet lebten 2999 Einwohner (Stand: 31. Dezember 2016) auf 26,82 km².