La frontière franco-belge s'étend sur 620 km, au nord de la France et au sud-ouest de la Belgique. Essentiellement en plaine et ne dépassant guère 450 mètres d'altitude en son point le plus haut sur le plateau ardennais. Elle ne correspond à aucune limite naturelle, mis à part par exemple la Lys entre Armentières et Menin.
Elle débute à l'ouest sur la mer du Nord au niveau de La Panne en Belgique et de Bray-Dunes en France.
La frontière suit ensuite une direction générale vers le sud-est, jusqu'au tripoint Belgique - France - Luxembourg (49°32′47″N 05°49′07″E / 49.54639, 5.81861).
La frontière sépare quatre provinces belges (Flandre occidentale, Hainaut, Luxembourg et Namur) de quatre régions françaises (Champagne-Ardenne, Lorraine, Nord-Pas-de-Calais et Picardie) et cinq départements (Aisne, Ardennes, Meurthe-et-Moselle, Meuse et Nord).