Głębokie rozciąga się po obu stronach doliny potoku Głębokiego, lewobrzeżnego dopływu Wisłoka wpadającego do niego w jego górnym biegu. Sama wieś położona jest w Kotlinie Sieniawsko –Rymanowskiej, stanowiącej część Dołów Jasielsko- Sanockich wciśniętych między pagórki Pogórza Karpackiego oraz lesistych gór Beskidu Niskiego, tzw. Bukowicy. Głębokie otoczone jest wzniesieniami: od wschodniej strony leży - Księża Góra (407 m n.p.m.), od południowo-wschodniej - góra Kiczura (500 m n.p.m.), od południowo- zachodniej - góra Kopiec (634 m n.p.m.), a od zachodniej - Przednia Góra (423 m n.p.m.).
Miejscowość położona jest 4 km na południe od DK28 Krosno – Sanok. Graniczy z Rymanowem Zdrojem, Rymanowem, Sieniawą i Rudawką Rymanowską , od wschodu graniczy z wodami Zalewu na Wisłoku.