Das Kirchdorf Unterwallenstadt liegt 1,3 km Luftlinie 39,8 ° nordöstlich von Lichtenfels entfernt. Der Stadtteil liegt westlich des Mains. Zusammen mit dem Stadtteil Oberwallenstadt grenzt er direkt an die Kernstadt. Folgende Straßen führen in der Nähe von Unterwallenstadt vorbei oder direkt dort hin: A 73; B 173 und Ortsverbindungsstraßen.