Valença está localizada na região do Baixo Sul do Estado da Bahia, na zona da Costa do Dendê, a uma altitude de 5 metros em relação ao nível do mar, limitando-se com o Oceano Atlântico e Cairu a Leste, Jaguaripe e Lage ao Norte, Mutuípe e Presidente Tancredo Neves ao Oeste e Taperoá ao Sul.
O Clima do município é tipo úmido, apresentando temperatura média anual de aproximadamente 25,3º C, oscilando entre a máxima de 31,4ºC e a mínima de 21,8ºC. O período chuvoso ocorre entre os meses de abril e junho, não existindo, entretanto, meses secos.