Wangenbourg-Engenthal liegt in den Mittelvogesen am Oberlauf der Mossig und grenzt an das Département Moselle. Die höchste Erhebung ist der 961 Meter hohe Schneeberg. Das Straßendorf ist durch die Departementsstraße D 218 ans Verkehrsnetz angeschlossen. Dort verläuft auch die Route de Bois. Im Südwesten befindet sich der Forêt Domaniale d'Engenthal, im Osten der Forêt Domaniale de la Mossig.
Zu Wangenbourg-Engenthal gehören die Ortsteile Engenthal-le-Bas, Engenthal-le-Haut, Freudeneck, les Huttes, Obersteigen, Schneethal, Windsbourg und Wolfsthal.