Welschenrohr liegt auf 680 m ü. M. westlich von Balsthal an der Strasse Richtung Moutier. Das Gemeindegebiet umfasst einen Abschnitt im westlichen Teil des Balsthaler- oder Dünnerntals, des Längstals im Solothurner Jura am Nordfuss der Weissensteinkette.

Kleinere Sehenswürdigkeiten in Welschenrohr sind die katholische Kirche Sankt Theodul sowie einige charakteristische Bauernhäuser aus dem 18. und 19. Jahrhundert im Ortskern. An der Dünnern steht die Lochmühle, die restauriert ist und besichtigt werden kann. Ein kleines Uhrenmuseum erinnert an diesen hier einst wichtigen Wirtschaftszweig. Auf dem Waldlehrpfad können Sie Ihre Kenntnisse über einheimische Bäume und Sträucher auffrischen.

Welschenrohr ist Ausgangspunkt für viele Wanderungen und Biketouren auf die Weissensteinkette (Weissenstein, Balmberg) und die Hauensteinkette. Eine Natursehenswürdigkeit bildet das Bärenloch, eine Höhle in der mächtigen Fluh oberhalb von Welschenrohr, die von zwei Naturbrücken überspannt wird.

Eine andere Natursehenswürdigkeit ist die Wolfsschlucht, die auf der nördlichen Hangseite die östliche Gemeindegrenze bildet. In der wilden, engen Schlucht wurde 1730 der letzte Wolf des Tals erlegt. Eine schöne Höhenwanderung führt ausgehend vom Nachbarort Gänsbrunnen entlang der zweiten Jurakette mit wunderbarer Aussicht oberhalb von Welschenrohr vorbei zur Wolfsschlucht, die als Abstieg in den Talboden dient.

Der westliche Nachbarort Gänsbrunnen ist Standort des einzigartigen und europaweit grössten Tanksäulenmuseums, dem Ergebnis einer über 20-jährigen Sammler-Leidenschaft. Und in Gänsbrunnen endet ebenfalls der beliebte Schlittelweg vom Weissenstein. Mit der Bahn durch den Weissensteintunnel erreicht man wieder die Talstation der Weissenstein-Sesselbahn.