Buchegg liegt im Schweizer Kanton Solothurn, genauer auf dem Bucheggberg, einer Hügellandschaft. Im Süden wird das Gebiet vom Fluss Limpach begrenzt, während im Norden und Osten der Kanton Bern angrenzt. Zu den Nachbarorten zählen unter anderem Leuzigen und Arch im Nordwesten sowie Bätterkinden im Osten.
Die heutige Gemeinde entstand durch eine Fusion mehrerer Dörfer, die sich zu Beginn des Jahres 2014 zusammenschlossen. Zu den ursprünglichen Gemeinden gehörten Aetigkofen, Aetingen und Bibern, später kam auch Lüterswil-Gächliwil hinzu. Die Landschaft ist geprägt von sanften Hügeln und landwirtschaftlich genutzten Flächen.
Besonders sehenswert sind die historischen Ortsbilder einiger Dörfer, die als schützenswert gelten. Dazu zählen Aetingen, Gossliwil und Kyburg-Buchegg, die mit ihren traditionellen Bauweisen und malerischen Ansichten auffallen. Die Region bietet damit einen Einblick in die ländliche Kultur und Geschichte des Kantons Solothurn.