Gemeinde Altmelon im Waldviertler Hochland, das den westlichsten Teil des Bezirkes Zwettl umfasst. Altmelon befindet sich auf einem hügeligen Hochplateau in 900 m Seehöhe und ist geprägt von Wald- und Moorlandschaften, von kleinstrukturierter Landwirtschaft und zahlreichen Granitformationen, die dieser Landschaft ihren urigen Charakter verleihen.
Im Gemeindegebiet, im Weinsberger Wald nahe Kleinpertenschlag, entspringt der Kleine Kamp, ein kleinerer Teil des Gemeindegebiets entwässert Richtung Naarn. Der Klausteich, ein ehemaliger Schwemmteich, wird heute als Fisch- und Badeteich genutzt. Er liegt an der Grenze zu Oberösterreich.