Der Weiler Weihersmühle liegt 5,1 km Luftlinie 198,9 ° südwestlich von Weismain entfernt. Der Weiler befindet sich südlich von Weismain am Grund des Kleinziegenfelder Tals, unmittelbar am Anfang des Seitentales Kötteler Grund. Das Tal gehört zu den nördlichen Ausläufern des Frankenjuras im Naturpark Fränkische Schweiz-Veldensteiner Forst. Eine Staatsstraße führt durch den Ort. Folgende Straßen führen in der Nähe von Weihersmühle vorbei oder direkt dort hin: St 2191 und St 2210.