Wichita Falls nằm khoảng 15 dặm (24 km) về phía nam biên giới với Oklahoma, 115 dặm (185 km) về phía tây bắc của Fort Worth, và 140 dặm (230 km) về phía tây nam của Oklahoma City. Theo Cục điều tra dân số Hoa Kỳ, thành phố có tổng diện tích 70,71 dặm vuông (183,1 km2), trong đó 70,69 dặm vuông (183,1 km2) là đất liền và 0,02 dặm vuông (0,052 km2) (0,03%) được bao phủ bởi nước.