Waterloo liegt im Westen der Central Lowlands in einem breiten Tal, das durch den Clyde gebildet wird. Er fließt südwestlich des Ortes, an seinem Ufer liegt auch, etwa anderthalb Kilometer flussabwärts im Nordwesten, die Stadt Wishaw. Weitere Ortschaften in der Nähe sind Overtown im Südwesten, Wildmanbridge im Südosten und Newmains im Nordosten.