Die Franzensfeste wurde als Talsperre am südlichen Ausgang des Wipptals konzipiert. Sie nimmt effektiv die gesamte Talbreite zwischen dem Eisack bzw. Franzensfester Stausee und den steilen Berglehnen ein, bevor das Wipptal im breiten Brixner Talkessel aufgeht. Alle vom südlichen Eisacktal oder vom östlichen Pustertal Richtung Brennerpass führenden Verkehrsrouten passieren das Festungsbauwerk in unmittelbarer Nähe.

Unterschieden werden innerhalb der Anlage die untere, mittlere und obere Festung, wobei letztere auch hohe Festung oder Höhenwerk genannt wird. Die untere und die nur knapp erhöht auf einem Hügel erbaute mittlere Festung bilden fortifikatorisch eine Einheit und liegen unmittelbar nebeneinander im Talbodenbereich, weshalb sie zusammen auch als Talwerk bezeichnet werden.
Die untere Festung stößt dabei direkt an den Franzensfester Stausee. Abgetrennt von den beiden anderen Festungsteilen, etwas südwestlich versetzt und in rund 90 Meter erhöhter Hanglage liegt die obere Festung; eine unterirdische Verbindung mit einer 451 Stufen umfassenden „ewigen Stiege“ führt von der unteren zur oberen Festung. Die Lücke zwischen Talwerk und Höhenwerk wird heute zu bedeutenden Teilen von großen Verkehrsinfrastrukturen besetzt: der Brennerautobahn A22, der SS 12 („Brennerstaatsstraße“) und der Brennerbahn. Zusätzlich münden hier von Osten kommend die LS 94 und die Pustertalbahn in die Brenner-Transitroute ein.