Der historische Stadtkern liegt in einer Schleife der Donau etwa 33 km südwestlich von Ulm, hat sich jedoch zu beiden Seiten des Flusses ausgedehnt
Munderkingen liegt an der Hauptroute der Oberschwäbischen Barockstraße sowie am Donauradweg von Donaueschingen nach Wien. Munderkingen ist so vor allem im Sommer ein beliebter Rastpunkt für viele Radwanderer.
Der Donauradwanderweg ist einer der bekanntesten, landschaftlich schönsten und vielseitigsten Fahrradwege. Die Strecke führt direkt an der Donau entlang, aber auch durch romantische Wälder, Auen und Alleen. Der deutsche Teil des Radwegs reicht von Donaueschingen über Sigmaringen, Ulm, Ingolstadt, Regensburg bis nach Passau