Warthausen liegt im baden-württembergischen Landkreis Biberach, etwa vier Kilometer nördlich der Stadt Biberach an der Riß und rund 38 Kilometer südlich von Ulm. Der Ort wird vom Fluss Riß durchzogen, der hier in die Donau mündet. Im Norden grenzt Warthausen an Schemmerhofen, im Osten an Maselheim und im Süden an Biberach. Die Gemeinde umfasst neben dem Hauptort auch die Teilorte Birkenhard und Höfen mit mehreren Weilern.
Die erste Erwähnung des Ortes stammt vermutlich aus dem frühen 12. Jahrhundert, als die Herren von Warthausen hier eine Siedlung errichteten. Im Mittelalter gehörte der Ort zum Herzogtum Schwaben und später zu Vorderösterreich. Die Grafen von Stadion prägten ab dem 17. Jahrhundert die Geschichte Warthausens, etwa durch den kunstsinnigen Anton Heinrich Friedrich von Stadion, der den Dichter Christoph Martin Wieland an seinen Hof holte. 1777 erhielt der Ort das Marktrecht. Nach wechselnden Herrschaften kam Warthausen 1806 an Württemberg und wurde 1938 dem Landkreis Biberach zugeordnet.
Warthausen ist bekannt für sein Schloss aus dem 16. Jahrhundert, das einst im Besitz der Grafen von Stadion war und heute von Franz Freiherr von Ulm zu Erbach verwaltet wird. Die ehemalige Brauerei, die bis 1970 bestand, war einst ein beliebtes Ausflugsziel. Der Ort liegt an der Südbahn und ist durch Radwege wie den Donau-Bodensee-Radweg gut erschlossen. Persönlichkeiten wie der Naturforscher Richard Freiherr Koenig von und zu Warthausen oder der Theologe Franz von Kober stammen aus Warthausen.