Der Herrenwieser See liegt auf der Gemarkung der Ortschaft Herrenwies in der Nähe der Schwarzenbachtalsperre und des Mehliskopfes. Zahlreiche Wanderwege führen zum See. Die Entfernung von Herrenwies beträgt ca. 4,6 km. Empfehlenswert ist die Rundwanderung von Herrenwies über den Seekopf und die Badener Höhe mit einer Länge von ca. 8,5 km.

Der See liegt auf 830 m Höhe am Fuße der Ostflanke des 1.001 m hohen Seekopfes und der 1.002 m hohen Badener Höhe. Mit einer Fläche von ca. 1,3 ha ist er der kleinste Karsee im Nordschwarzwald. Seine Maße betragen 176 m Länge und 92 m Breite bei einer Tiefe von ca. 9,5 m. Wie alle Karseen im Schwarzwald droht er zu verlanden und zu einem Hochmoor zu werden. Dies zeigt sich am Schwingrasengürtel um den See, der aus einer dicken Torfschicht besteht, die sich über Jahrtausende aus Torfmoosen und abgestorbenen Pflanzenresten gebildet hat.

Gespeist wird der Herrenwieser See von drei Quellen, die an der Karwand, am Seekopf und an der Badener Höhe entspringen. Der Abfluss erfolgt über den Seebach, der in den Schwarzenbach mündet, der wiederum die Schwarzenbachtalsperre durchfließt. Der See entstand in einer Mulde, die ein Gletscher während der Würmeiszeit, der letzten großen Kaltzeit im Alpenraum, aushob. Diese begann vor etwa 100.000 Jahren und endete vor etwa 12.000 Jahren. Der Herrenwieser See wurde 1992 zusammen mit der Karwand und dem Uferbereich als Flächennaturdenkmal ausgewiesen.