Panorama in Richtung des südlichen Teiles des Lago di Garda hinweg über Teile der Ortschaft Tremosine. ©UdoSm

Fast das gesamte Gemeindegebiet erstreckt sich über die Hochebene, der Tremosine den Namen gab und die steil zum Gardasee abfällt, sowie über die sich nördlich anschließende Gebirgslandschaft, einem Teil der Gardaseeberge. Lediglich der Ortsteil Campione liegt direkt am See.

Der tiefste Punkt Tremosines befindet sich am Seeufer auf etwa 65 Meter über Meereshöhe, den höchsten Punkt bildet der Monte Caplone (1976 m s.l.m.). Pieve, der Ortsteil mit dem Verwaltungssitz, liegt auf gut 400 m s.l.m. Während am See mediterranes Klima und entsprechende Vegetation vorherrschen, sind die Gipfelbereiche mit ihrer artenreichen, teilweise endemischen Flora (sub-)alpin geprägt. Das komplette Gemeindegebiet ist Teil des Naturparks Parco Alto Garda Bresciano.

Die Täler Valle San Michele und Valle di Bondo (im Unterlauf als Valle Brasa bezeichnet) gliedern den Ort ungefähr in Nord-Süd-Richtung. Die Unterläufe beider Flüsse, deren Wasser auch zur Energiegewinnung genutzt wird, haben tiefe Schluchten in die Uferfelsen des Sees gegraben.