Il comune si trova nella valle del fiume Tarn ed è alla confluenza dei fiumi Tarn e Dourbie. Il territorio del comune si trova nel Grand Causses su una parte del Causse Rouge (a est dell'altopiano di Lévézou), il Causse du Larzac, e il Causse Noir.
Il comune si trova a 641 km (398 mi) da Parigi, 50 km (31 mi) da Rodez, 205 km (127 mi) da Marsiglia, 303 km (188 mi) da Bordeaux e 142 km (88 mi) da Tolosa.
Millau ha una superficie di 168,2 km2 (64,9 sq mi), e la sua altitudine media in città è di 379 m (1.243 ft); al municipio, l'altitudine è di 366 m (1.201 ft).
Il comune di Millau è circondato dai comuni di Aguessac, Compeyre, Paulhe, Comprégnac, Creissels, Saint-Georges-de-Luzençon, Lapanouse-de-Cernon, La Cavalerie, Nant, La Cresse, La Roque-Sainte-Marguerite, Castelnau-Pégayrols, Saint-Beauzély e Verrières.
Clima
Il clima di Millau è subtropicale con estate secca, Csb (clima mediterraneo) nella classificazione climatica di Köppen.
La temperatura media annuale a Millau è di 10.9 °C (51.6 °F). Il mese più caldo, in media, è luglio con una temperatura media di 19.9 °C (67.8 °F). Il mese più fresco in media è gennaio, con una temperatura media di 3,2 °C (37,8 °F).
La quantità media di precipitazioni per l'anno a Millau è di 731.5 mm (28.8 in). Il mese con più precipitazioni in media è settembre con 78.7 mm (3.1 in) di precipitazioni. Il mese con meno precipitazioni in media è luglio con una media di 40.6 mm (1.6 in).
| Dati climatici per Millau, Aveyron, Francia |
| Mese | Jan | Feb | Mar | Apr | Maggio | Jun | Jul | Agosto | Sep | Ott | Nov | Dic | Anno |
| Alta media °C (°F) | 6.1 (43.0) | 7.3 (45.1) | 10.8 (51.4) | 13.5 (56.3) | 17.7 (63.9) | 21.9 (71.4) | 25.5 (77.9) | 25.1 (77.2) | 20.7 (69.3) | 15.5 (59.9) | 9.7 (49.5) | 6.9 (44.4) | 15.1 (59.1) |
| Media giornaliera °C (°F) | 3.2 (37.8) | 3.9 (39.0) | 6.7 (44.1) | 9.1 (48.4) | 13.2 (55.8) | 16.9 (62.4) | 19.9 (67.8) | 19.6 (67.3) | 15.9 (60.6) | 11.9 (53.4) | 6.7 (44.1) | 4.0 (39.2) | 10.9 (51.7) |
| Bassa media °C (°F) | 0.2 (32.4) | 0.4 (32.7) | 2.6 (36.7) | 4.7 (40.5) | 8.6 (47.5) | 11.9 (53.4) | 14.3 (57.7) | 14.1 (57.4) | 11.1 (52.0) | 8.3 (46.9) | 3.6 (38.5) | 1.1 (34.0) | 6.7 (44.1) |
| Pioggia media mm (pollici) | 55.4 (2.18) | 47.4 (1.87) | 42.5 (1.67) | 69.9 (2.75) | 73.4 (2.89) | 60.5 (2.38) | 39.7 (1.56) | 54.8 (2.16) | 77.7 (3.06) | 79.6 (3.13) | 69.1 (2.72) | 61.6 (2.43) | 731.6 (28.8) |
| Fonte: Weatherbase.com [1] |