В рамках административно-территориального устройства относится к Карабихскому сельскому округу Ярославского района, в рамках организации местного самоуправления включается в Карабихское сельское поселение.
Деревня находится в центральной части[2] области, в зоне хвойно-широколиственных лесов[3], к западу от автодороги 78Н-0925, на расстоянии примерно 1 километра (по прямой) к юго-западу от города Ярославля, административного центра области и района. Абсолютная высота — 151 метр над уровнем моря[4].
Климат характеризуется как умеренно континентальный, с умеренно холодной зимой и относительно тёплым влажным летом[2]. Среднегодовая температура воздуха — +3,5 °C. Средняя температура воздуха самого холодного месяца (января) — −11,1 °C (абсолютный минимум — −46 °C); самого тёплого месяца (июля) — +18,2 °C (абсолютный максимум — +38 °C). Безморозный период длится около 214 дней. Годовое количество атмосферных осадков составляет около 646 миллиметров, из которых большая часть (около 70 %) выпадает в тёплый период. Устойчивый снежный покров держится около 151 дня. Среднегодовая скорость ветра — 4,7 м/с[2].
Гончарово, как и вся Ярославская область, находится в часовой зоне МСК (московское время). Смещение применяемого времени относительно UTC составляет +3:00[5].