Трехгорный расположен в западной части Челябинской области между Катав-Ивановским и Саткинским районами в зоне западных предгорий Урала.
Протяженность границ по периметру ЗАТО город Трехгорный составляет 73,6 километра. Численность населения Трехгорного к 2020 году достигла 32 665 человек.
Из-за статуса секретности у города менялись названия: сначала Златоуст-20 , потом Златоуст-36 и, наконец, Трёхгорный — в полном соответствии со своим географическим положением. Его окружают три горы: Завьялиха, Шуйда и Бархотина. Благодаря такому расположению, в городе часто облачно и пасмурно, потому что нет сильного ветра. Когда-то это мешало разведчикам рассмотреть с воздуха, что находится внизу.
Градообразующее предприятие ЗАТО — ФГУП «Приборостроительный завод».
