Basauri está situado en el Gran Bilbao, a pocos kilómetros al sur de la capital provincial. Limita con los municipios de Bilbao, Galdakao, Arrigorriaga, Etxebarri y Galdames.
El municipio está dividido en tres distritos: Arizgoiti, Elexalde y Urbi. El distrito más poblado es Arizgoiti, con más de 34.000 habitantes.