Wagenborgen ligt op de grens van drie oude landschappen; Duurswold in het westen, Fivelingo in het noorden en het Oldambt in het zuidoosten. De basis voor de dorpskern vormt een dekzandrug die boven het omringende land uitsteekt en daardoor het aanzien van een wierde heeft. Deze zandrug vormt de noordelijkste voorpost van het Schiereiland van Winschoten en is daarmee de meest noordelijke van de zandruggen die vroeger de oevers van de Dollard vormden.
De Hoofdweg van Wagenborgen is de oude weg van Delfzijl naar Slochteren en werd rond 1600 Heerenwegh genoemd. In het dorp loopt deze ten westen van de zandrug. De Hoofdweg en de parallel oostelijker van gelegen Kerkstraat vormen de oude bewoningsassen van het dorp. Later werd de bebouwing voortgezet langs de Boelmanweg. Het ging bij deze drie wegen om lintbebouwing en tot op heden met name om boerderijen en eengezinswoningen.
Het dorp kent een redelijk voorzieningenniveau, dat zich uitstrekt langs de historische lintbebouwing. Rondom de stopplaats Wagenborgen aan de NOLS-spoorlijn Zuidbroek – Delfzijl (1910-1934) concentreerde zich begin 20e eeuw ook enige bebouwing. Na 1945 werd de bebouwing van het dorp meer blokvormig uitgebreid, eerst vooral met rijtjeswoningen. In de jaren zeventig en tachtig (Tonnistil en Bomenbuurt) werd meer variatie aangebracht in woningtypen. De uitbreidingen vanaf de jaren negentig bestaan hoofdzakelijk uit twee-onder-een-kapwoningen en vrijstaande woningen.

Aan oostzijde van het dorp ligt het terrein van het voormalige geestelijk gehandicaptencentrum Groot Bronswijk, dat ingericht is in de stijl van een Engelse landschapstuin en lange tijd een apart zelfvoorzienend dorp binnen Wagenborgen vormde, met op het hoogtepunt 1500 inwoners.

Historisch gezien is Wagenborgen nooit een belangrijke kern geweest, hetgeen terug te zien is in de verkavelingstructuur rond het dorp, waarbij de percelen niet loodrecht op de zandrug zijn gericht. De belangrijkste reden hiervoor was waarschijnlijk dat de kleine boeren uit Wagenborgen onvoldoende geld hadden voor de dijkplicht en daarom geen baat hadden van het daarbij behorende recht van opstrek.

De stad Groningen kocht veel van de gronden rond het dorp op. Andere redenen waren dat het Grijzemonnikenklooster (Menterne; bij Baamsum) van oudsher veel land rond Wagenborgen bezat en het feit dat boeren die wel ingepolderde gebieden konden kopen, de karige zandgronden aan de overblijvende kleine (zand)boeren uit het dorp verkochten.[bron?]

In het laaggelegen gebied rondom Wagenborgen lagen vroeger de Stolderijkolk, Rotkolk, het Janjemeer en het Proostmeer. Ook stroomden hier het Stinkvaardermaar en nu nog het Hondshalstermaar. Door ruilverkaveling en door een verbeterde waterhuishouding is hiervan het grootste deel verdwenen. De omgeving bestaat nu hoofdzakelijk uit blokverkaveling. Rond het dorp liggen een aantal dorpsbosjes, zoals het Wagenborgerbos aan noordzijde, het Zeevaartterrein aan oostzijde van het dorp en de parkachtige bosschages rond het voormalige Groot Bronswijk.

Rondom Wagenborgen liggen de buurten Kopaf (bij een restant van de Weerdijk), Leentjer en Oostwold (aan de Oudeweg naar Siddeburen), Opmeeden, Schaapbulten, Scheveklap, Stolderij, Wilderhof en Zomerdijk (waar vroeger ook Stokkerij of Stinkerij lag). Tussen Zomerdijk en Wagenborgen lag vroeger het gehucht Overtocht