Wattwiller liegt am Fuß des Hartmannswillerkopfes in den Südvogesen, nahe einem Bergbach namens Siehlbach. Das Dorf breitet sich auf etwa 360 Metern Höhe aus, während das Gemeindegebiet bis zu den Gipfeln des Molkenrains auf über 1100 Metern ansteigt. Die Landschaft ist geprägt von sanften Hängen, bewaldeten Bergen und landwirtschaftlich genutzten Flächen im flacheren Süden und Osten. Bekannt ist der Ort für seine Mineralquellen, deren Wasser in einer modernen Abfüllanlage genutzt wird.
Die Geschichte des Ortes reicht bis in die Römerzeit zurück, die hier bereits Thermalquellen nutzten. Schriftlich erstmals erwähnt wurde Wattwiller im Jahr 727, doch der Name könnte auf einen alamannischen oder fränkischen Anführer namens Watto zurückgehen. Im Mittelalter entwickelte sich der Ort zu einer befestigten Stadt, die unter wechselnder Herrschaft stand. Mehrfach wurde sie belagert, geplündert und zerstört, etwa während des Bauernkriegs oder im Dreißigjährigen Krieg.
Heute ist Wattwiller vor allem für sein Mineralwasser und die historischen Quellen bekannt. Die umliegenden Berge bieten Wanderwege durch Mischwälder, während Weinberge an den Hügeln Weckenberg und Nodelberg gedeihen. Ein Campingplatz mit Freizeitangeboten liegt oberhalb des Dorfes im Wald. Die geologische Besonderheit der Region zeigt sich in vulkanischen Gesteinen und tektonischen Brüchen, die das Landschaftsbild prägen.