Memmelshoffen se situe à 2,5km au nord de Soultz-sous-Forêts et à 10km au sud-ouest de Wissembourg.
Le village se situe dans les collines sous-vosgiennes de la Hardt, adossé aux massifs du Hochwald et du Langenberg qui abritent les ouvrages de la ligne Maginot.
Memmelshoffen fait partie des 72 communes bas-rhinoises du Parc Naturel Régional des Vosges du Nord.