Il territorio comunale di Sant’Anna d’Alfaedo si estende nella parte più occidentale dell’altopiano lessinico, al confine con la Val d’Adige (Dolcè, Avio e Ala a nord-ovest e la Valpolicella (Marano, Fumane, Negrar) a sud.
È delimitato a est dalle incisioni del profondo vajo della Marciora, che in pianura dà origine alla Valpantena. Qui corre il confine comunale con Grezzana ed Erbezzo.
Il territorio del comune è quasi totalmente a sud dei Corni (Corno d’Aquilio, 1545 msl, e Corno Mozzo).
Una parte del comune è a nord del Corno d’Aquilio, ed è chiamata Pialda Bassa; in questo luogo è ubicata la Spluga della Preta, un insieme di grotte carsiche che arrivano ad una profondità esplorata di circa 1000 metri, conosciuta per lunghi anni come la grotta più profonda del mondo. Altro capolavoro della natura è nella zona sud del comune, il Ponte di Veja, a strapiombo sul vajo dei Falconi, un ponte naturale di pietra, residuo di una lenta erosione della parte posteriore di un antro.
Il capoluogo comunale (Sant’Anna) dista 30 km da Verona e circa 16 da Negrar, altra importante cittadina di riferimento.