Stalheim liegt in der Kommune Voss auf etwa 330 m über einer Schlucht, die steil ins rund 100 m hoch gelegene Nærøydalen abfällt. Vom Stalheim Hotel und seiner Umgebung bietet sich einer der bekanntesten Ausblicke Westnorwegens über das Tal Richtung Gudvangen und Nærøyfjord; Maler wie Johan Christian Dahl haben das Motiv berühmt gemacht. Erreichbar ist der Ort über den kurzen Stalheimsvegen, der von der E16 zwischen Voss und Gudvangen abzweigt. Die legendäre Stalheimskleiva mit 14 Haarnadelkurven, rund 270 Höhenmetern und Steigungen bis 1:5 galt als steilste Straße Nordeuropas, ist jedoch seit einem Lawinenabgang 2020 für den Verkehr gesperrt; die E16 umgeht die Steilstufe heute durch Tunnel. Neben der Schlucht stürzt der 126 m hohe Stalheimsfossen hinab, im Ort gibt es ein kleines Freilichtmuseum mit der ersten Herberge des alten Postwegs. Kaiser Wilhelm II. verbrachte hier viele Sommer. In der Nähe liegen Tvindefossen, der Abzweig zum Vikafjellet und die Fjordlandschaft um Gudvangen.