In der Region von Haute Matsiatra gelegen, liegt Ambalavao eingebettet in ein Tal am Fuße des Andriagita-Massivs, dessen höchster Punkt mit 2658 Metern der zweithöchste des Landes ist. Einige Kilometer von der Stadt entfernt erheben sich drei felsige Bergkuppen, die Tore des Südens genannt werden.