Công tước Wellington đã chọn phía nam ngôi làng Waterloo để làm nơi quyết chiến. Quân Anh đóng ở phía bắc chiến trường, đối diện với họ là quân Pháp do Napoléon chỉ huy. Vốn là một nhà quân sự tài năng, Wellington hiểu rằng, với đội quân thiếu kinh nghiệm chiến đấu mà ông đang nắm trong tay, đối đầu trực diện với Napoléon là tự sát. Vì thế, Wellington đã chọn biện pháp phòng thủ và chiến trường Waterloo là một địa điểm rất phù hợp với ý đồ này.

Waterloo là một vị trí phòng thủ vững chãi.[33] Nó bao gồm một dãy đồi chạy theo hướng đông-tây, vuông góc và bị cắt làm hai bởi tuyến đường chính dẫn tới Brussels. Dọc theo phần đỉnh của dãy đồi là con đường mòn Ohain. Gần giao lộ với con đường Brussels là một cây du, cũng là vị trí trung tâm của Wellington và là nơi ông đóng tại đó để chỉ huy trong gần cả ngày. Wellington dàn quân bộ binh ngay phía sau đỉnh dãy đồi, theo đường Ohain. Dùng sườn dốc ngược, như cách mà ông đã từng làm trước đây, Wellington che giấu được quân lực của mình, ngoại trừ các lính bắn súng quấy nhiễu và các pháo binh (các lính bắn súng quấy nhiễu thì phải hoạt động ở chiến trường mở, còn pháo binh thì phải nã từ trên cao xuống mới có hiệu quả cao).[34] Chiều dài của chiến trường cũng là khá ngắn, chỉ khoảng 2,5 dặm (4,0 km). Điều này giúp Wellington có thể bố trí quân lực một cách có chiều sâu, và ông đã thực hiện như vậy với cánh phải và trung tâm, hướng về làng Braine-l'Alleud. Ở cánh trái thì ông bố trí mỏng hơn, với hy vọng quân Phổ sẽ đến trợ chiến kịp thời.[35]

Phía trước đỉnh đồi, có ba vị trí có thể gia cố để phòng thủ. Một ở xa phía cánh phải là lâu đài, khu vườn và thái ấp Hougoumont. Đó là một khu nhà kiểu đồng quê to lớn và được xây cất cẩn thận, được che giấu dưới cây cối. Khu nhà hướng về phía bắc dọc một đường mòn trũng bị che phủ mà có thể được tiếp tế. Ở phía cực trái là làng nhỏ Papelotte. Cả Hougoumont và Papelotte đều được gia cố và đưa người tới để trấn thủ, điều này giúp các sườn của quân Wellington trở nên vững vàng hơn. Ở phía tây đường chính, và phía trước phần còn lại của lực lượng của Wellington, là nông trang và thái ấp La Haye Sainte, nơi được gia cố với 400 Khinh Bộ binh của Quân đoàn Lê dương Đức của Nhà vua.[36] Bên kia đường là một mỏ cát bỏ hoang, nơi lữ đoàn thiện xạ 95 được bố trí để bắn từ xa.[37] Với các vị trí như vậy thì đội quân tấn công vào sẽ gặp nhiều khó khăn. Nếu muốn chọc sườn vào bên phải sẽ phải chạm trán với cứ điểm Hougoumont, nếu muốn đánh vào bên phải của khu trung tâm sẽ phải di chuyển giữa hai làn đạn từ Hougoumont và La Haye Sainte. Tấn công vào bên trái của khu trung tâm sẽ phải chịu sự tấn công từ La Haye Sainte và mỏ cát liên hợp với nó, còn nếu muốn thọc sườn từ cánh trái thì sẽ phải chiến đấu trên những đường phố và hàng rào của Papelotte, và một số mảnh đất rất ướt.

Quân Pháp bố trí trên những sườn dốc của một dãy đồi khác về phía nam. Napoléon không thể nhìn thấy các bố trí của Wellington, vậy nên ông dàn quân đối xứng theo tuyến đường Brussels. Ở cánh phải là quân đoàn I của tướng d'Erlon với 16.000 bộ binh và 1.500 kỵ binh, cộng thêm một đội kỵ binh dự bị 4.700 người. Ở cánh trái là quân đoàn II của tướng Honoré Charles Michel Joseph Reille với 13.000 bộ binh và 1.300 kỵ binh, cộng thêm một đội kỵ binh dự bị 4.600 người. Ở trung tâm, phía nam quán trọ La Belle Alliance là đội quân dự bị, bao gồm quân đoàn VI của tướng Lobau với 6.000 người, 13.000 bộ binh thuộc Đội Cận vệ và 2.000 kỵ binh dự bị.[38] Ở phía sau bên phải của quân Pháp là làng lớn Plancenoit, và ở tận cùng bên phải là rừng Bois de Paris. Lúc đầu Napoléon chỉ huy cuộc chiến từ nông trại Rossomme, nơi ông có thể bao quát trận chiến, nhưng tới đầu buổi chiều thì chuyển tới một vị trí gần La Belle Alliance. Khi đó ông đã bị khuất tầm nhìn chiến trường và quyền chỉ huy trực tiếp được giao cho Ney.[39]