Half-Life -pelisarjassa esiintyy monia fiktiivisiä paikkoja dystopiamaisessa ympäristössä. Paikkojen suunnittelun inspiraationa on toiminut pääasiassa Itä-Eurooppa, mutta peleistä löytyy myös scifille perinteisempiä paikkoja kuten tutkimuskeskus Black Mesa ja toinen ulottuvuus Xen.
Half-Life ja lisäosat Black Mesan tutkimuskeskus Black Mesan tutkimuskeskus, arkisemmalta nimeltä pelkkä Black Mesa, on kuvitteellinen tutkimuslaitos New Mexicossa, Yhdysvalloissa. Black Mesa toimii Half-Lifen ja myöhemmin sen lisäosien Opposing Forcen, Blue Shiftin ja Decayn tarinoiden pääasiallisena tapahtumapaikkana ja peliympäristönä, ja sillä on huomattava rooli Half-Life -pelisarjan juonijatkumon tapahtumien kannalta. Black Mesa rakennettiin 1950-luvun aikoihin, jolloin Yhdysvaltain asevoimat rakensi joukon huippusalaisia, strategisesti tärkeitä ydinohjussiiloja New Mexicon autiomaahan. Neuvostoliiton romahdettua ja kylmän sodan päätyttyä siiloilla ei enää ollut sotilaallista merkitystä, minkä johdosta Yhdysvaltain hallitus päätti muuttaa entisen sotilastukikohdan tutkimuslaitokseksi. Hylättyjä siiloja laajenettiin ja niihin rakennettiin valtaisa määrä tutkimustiloja ja muita rakennelmia. Half-Life 2 paljastaa, että Black Mesan johtaja oli tohtori Wallace Breen. Eräät Half-Life-fanit ovat spekuloineet, että Combine-imperiumi onnistui jotenkin ottamaan yhteyden Breeniin ja oli luvannut hänelle valtaa ja rikkauksia, ja että Breen olisi tahallisesti aiheuttanut resonanssikaskadiin johtaneen kokeen tuodakseen Combinen Maahan. Tätä väitettä tukee myös Half-Life: Decayssa esiintynyt tohtori Keller, joka painottaa "hallinnoijan [Breenin] käskyjen selkeyttä" suorittaa tutkimuskeskuksen tuhon aiheuttaneen kokeen.
Black Mesa oli jaettu seitsemään erilliseen sektoriin, joista jokaisella oli oma, tarkkaan määritelty tehtävänsä: sektori A oli vanhan ja käyttämättömän sektorin päälle rakennettu koulutuskeskus, jossa laitoksen työntekijöille annettiin holografisten figuurien avulla fyysistä koulutusta; sektori B:ssä oli jäähdytysnestevarastolaitos; sektori C:ssä sijaitsivat tutkimuslaitoksen keskeisimpien kokeiden kannalta välttämättömät koelaboratoriot ja ohjauslaitokset; sektori D:ssä sijaitsivat Black Mesan toimistotilat; luonnontieteisiin erikoistuneessa sektori E:ssä oli edistynyt biologinen tutkimuslaitos ja Xen-ulottuvuudesta tuotuja muukalaisolentoja varten suunniteltu bioholvikompleksi; sektori F:ssä sijaitsi Black Mesan tarkkaan vartioitu Lambda-kompleksi (kompleksi ja peli ovat saaneet tunnuksensa Lambda-kirjaimesta), jossa suoritettiin tutkimuslaitoksen huippusalaiset kaukosiirtokokeet; ja sektori G käsitti Black Mesan padot ja kanavajärjestelmät.
Black Mesan tutkimustyö oli erikoistunut miltei jokaiseen tunnettuun tieteenalaan, mukaan lukien biotekniikkaan, genetiikkaan, kemiaan, robotiikkaan ja teoreettiseen fysiikkaan. Monien työntekijöiden tietämättä laitoksessa suoritettiin myös huippusalaisia kokeita, jotka usein liittyivät uudenlaisiin ase- ja puolustusjärjestelmiin sekä kokeelliseen kaukosiirtoon. Kokeiden salaisen ja onnettomuusherkän luonteen vuoksi Black Mesan turvamiehet oli koulutettu tarkastamaan tiedemiehet useita kertoja ennen kokeiden aloittamista ja avustamaan heitä mahdollisen onnettomuuden tapahtuessa. Black Mesan turvatoimet olivat erittäin tiukat, ja niihin lukeutui muiden muassa valvontakameroita, panssariovia ja jopa liiketunnistimilla varustettuja, katosta laskeutuvia konekivääripesäkkeitä.
Black Mesan huippusalaisessa Lambda-kompleksissa oli toimintakykyinen kaukosiirrin, jonka avulla tiedemiehet kykenivät luomaan hetkellisen, ulottuvuuksienvälisen portaalin maapallon ja ”Xeniksi” nimetyn ulottuvuuden välille. Tällöin HEV-pukuihin pukeutuneet tiedemiehet kykenivät siirtymään Xeniin ja tutkimaan ulottuvuutta ja sen ekosysteemiä. Toisinaan tiedemiehet toivat Maahan Xenin eläimistöä ja sijoittivat ne sektori E:n bioholvikompleksin ”eläintarhaan”; muille työntekijöille uskoteltiin, että olennot olisivat peräisin Maapallon tutkimattomilta alueilta. Tiedemiehet onnistuivat tuomaan Xenistä Maapallolle myös suuren joukon erilaisia kristalleja, mukaan lukien resonanssikaskadiin johtaneessa onnettomuudessa käytetty ”näyte 3883”. Kun resonanssikaskadi tapahtui, joukko tiedemiehiä siirrettiin kaukosiirtimen avulla Xeniin sulkemaan Nihilanthin ylläpitämä portaali, mutta he epäonnistuivat ja heidän ruumitaan voi nähdä Xenissä Half-Lifen loppupuolella.
Xen
200px|thumb|Leijuvia "saaria" Xenissä. Xen on Half-Lifessa ja sen lisälevyillä, Opposing Forcessa sekä Blue Shiftissä esiintyvien avaruusolioiden kotipaikka. Osaa Xenin olioista nähdään vielä Half-Life 2:ssa. Xen muistuttaa pikemminkin kaasusumun ympärille muodostunutta leijuven pienten asteroidien tai saarten muodostamaa rykelmää, kuin planeettaa tai keinotekoista rakennelmaa kuten avaruusasemaa. Kaikki paikat, joissa Gordon Freeman käy pelatessa Half-Lifea (ja Adrian pelatessa Opposing Forcea sekä Barney pelattaessa Blue Shiftiä) sijaitsevat näiden pienten asteroidien pinnalla.
Jos Xenin painovoimaa verrataan Maan painovoimaan, Xenissä on huomattavasti vähemmän painovoimaa kuin maassa. Joka tapauksessa, Xenin ollessa muodostunut leijuvista asteroidesta, on yllättävää, että siellä on painovoimaa ja hengitettävää ilmaa ollenkaan. Toinen huomattava asia on, että painovoima vetää aina alaspäin, eikä toista asteroidia kohti, joten tosiasiassa asteroidista hypättäessä pitäisi pudota alla olevaan tyhjyyteen. Jos onkin, että asteroidit ovat suuremmasta ja näkemättömästä planeetasta irronneita kimpaleita, nämä epätavalliset fysiikat ehdottavat vahvasti, että Xen sisältää rinnakkaisen universumin johon tunnetut fysiikat eivät täysin sovellu. Tämä myös vihjaa, miksi Xeniä kutsutaan myös nimellä border world - rinnakkaismaailma.
Half-Life 2:ssa Wallace Breenin voi kuulla kuvailevan, että ”maailmat venyivät ohueen kalvoon, jonka jälkeen ulottuvuudet yhdistyivät”. On melko varmaa, että Xen on yksi maailmoista, joita Breen kuvaili, tai ehkä jopa ”kalvo, missä ulottuvuudet yhdistyivät”.
Half-Life 2 ja lisäosat Kaupunki 17 right|thumb|200px|Modernia ja perinteistä arkkitehtuuria yhdistelevä katu Kaupunki 17:ssä. Taustalla näkyy Linnoitus. Kaupunki 17 on kuvitteellinen kaupunki. Suuri osa pelistä, kuten sen lisäosakin Half-Life 2: Episode One, sijoittuu kaupunkiin. Kaupungin keskellä on korkea Linnoitus (), josta Combine hallitsee kaupunkia ja sen lähiympäristöä.
Kaupunki 17:ää voi kuvailla ulkonäöltään isoksi itä-eurooppalaiseksi kaupungiksi, joka on arkkitehtonisesti enimmäkseen itäeurooppalainen tyylisuuntien vaihdellessa uusklassisen, neuvostoliittolaisen modernismin ja neuvostoaikakauden jälkeisen, nykyaikaisen tyylisuunnan välillä. Tämän lisäksi ympäri Kaupunki 17:ää lojuvat hylätyt ja käyttämättömät autot pohjautuvat Moskvitš-, Zaporožets-, Volga- ja KamAZ-neuvostomerkkeihin, Latviassa valmistettuihin Rïgas Autobusu Fabrika -pakettiautoihin, itäsaksalaisiin Trabanteihin ja Tšekkoslovakiassa valmistettuihin Avioihin sekä Škodiin. 1960–1990-luvuilla nämä ajoneuvot olivat yleisessä käytössä itäblokin maissa. Kaupungin keskus koostuu enimmäkseen silmänkantamattomiin jatkuvista kortteliryppäistä, joissa on matalahkoja uusia ja vanhoja taloja sekaisin. Neuvostoaikaisia asumiseen tarkoitettuja tornitaloja on myös nähtävissä kaupungissa ja sen laidoilla. Combine-hallinnon alla osa asuintaloista oli annettu ihmisille asuttaviksi, mutta olot näissä asunnoissa olivat surkeat ja ne olivat jatkuvasti Siviilisuojelun joukkojen tarkastusten kohteena. Sähköt toimivat kuitenkin kaupungissa, koska televisiot ja valot ovat edelleen käytössä, jopa ihmisten kodeissa. Pelaajaa varoitettiin juomasta kaupungin vesijohtovettä, sillä se tekee käyttäjästä ylenpalttisen onnellisen ja välinpitämättömän ulkoisia uhkia kohtaan.
Kaupunki 17:n laitamilla on teollisuusalueita sekä lisää neuvostoaikaisia tornitaloja, jonne ihmisillä ei ole pääsyä. Teollisuusalueet ovat yhteydessä kaupunkiin rauta- ja kanaaliteitse, joskaan ei ole tiedossa, käyttääkö Combine niitä, koska ne tuskin hyödyttävät Combine-joukkoja mitenkään. Liikkuvia seiniä lukuun ottamatta Combine oli jättänyt suuren osan kaupungista koskemattomaksi ennen vastarinnan kapinaa, suosien ennemmin barrikadeja, seiniä sekä partioita ympäri kaupunkia eristääkseen ihmisten pääsyyn tietyille kaduille. Kaupunki 17:ssä on myös kattava kanavaverkosto. Suurin osa itse kaupungin kanavista on kuitenkin kuivunut Combinen yritettyä kuivattaa koko kaupunki ja sitä ympäröivä alue. Kaupunki 17:n väestö ja Combine puhuvat englantia. Läpi pelin pelaaja voi havaita kyrillistä kirjoitusta ympäri kaupungin, kuten sairaalassa ja kyltin ison rakennuksen kyljessä, jossa lukee ”ТЕХНИКА”. Kaupungissa esiintyy sekä bulgarian- että venäjänkielisiä tekstejä, joka tukee entisestään teoriaa kaupungin sijainnista Itä-Euroopassa. Combinen kypärien lähettimien kautta voi kuulla heidän puhettaan. He käyttävät poliisikoodien lisäksi paljon lääkinnällisiä termejä puhuessaan toisille sotilaille. Hieroglyfejä muistuttavaa Combine-kirjoitusta on myös nähtävissä muun muassa lukuisilla tietokoneruuduilla.
Black Mesa East Black Mesa East on kuvitteellinen tutkimuskeskus ja tukikohta. Black Mesa East on vastarintataistelijoiden tärkein ja kehittynein tukikohta, joka sijaitsee Kaupunki 17:n (engl. City 17) laitamilla. Sitä vastapäätä on iso pato ja sähköntuottamislaitos ja lähettyvillä on myös Ravenholmin kaupunki. Tohtori Eli Vance, Tohtori Judith Mossman, Alyx Vance sekä monet vastarintataistelijat, muun muassa muutamat vortigauntit, elävät Black Mesa Eastissä. Black Mesa East on useassa kerroksessa maan alla. Tukikohdassa on myös Eli Vancen laboratorio, jossa hän parantelee jatkuvasti Black Mesan tutkimuslaitoksesta pelastunutta teleportaatioteknologiaa. Eli on laboratoriostaan myös yhteydessä Tohtori Isaac Kleineriin, joka työskentelee omassa Kaupunki 17:ssä kätketyssä laboratoriossaan. Kaikki Black Mesa Eastin sisäänkäynnit ovat jatkuvan tarkkailun alaisena valvontakameroiden taholta. Jokaisella sisäänkäynnillä on myös ilmalukko, jonka räjähdyksen kestävät ovet sulkeutuvat heti jonkun astuessa sisään ilmalukkoon. Ilmalukoissa on skannereita ja muita tutkintamenetelmiä, joilla sisäänpyrkijöiden ihmisalkuperä voidaan varmistaa. Black Mesa Eastistä lähtee myös suora yhteys Ravenholmin kaupunkiin, joka on tukittu ja suljettu täysin, jotta Ravenholmin zombit ja pääravut () eivät pääsisi leviämään tukikohtaan.
Ravenholm Ravenholm on kuvitteellinen itä-eurooppalainen kaupunki. Pelissä kaupungin oikeaa sijaintia ei koskaan paljasteta. Ravenholm on Combinen hallinnoimasta Kaupunki 17:stä paenneiden ihmisten asuttama entinen kaivoskaupunki. Combinen pommitettua kaupunkia päärapuja sisältäneillä ammuksilla Ravenholm on tätä nykyä täynnä päärapuja ja zombeja, jotka ovat päärapujen hallitsemia ihmisruumiita. Pelin päähenkilön, Gordon Freemanin, on kuljettava läpi Ravenholmin saadakseen taas yhteyden muihin vastarintataistelijoihin Combinen hyökättyä Black Mesa Eastin tukikohtaan. Kaupunki koostuu pitkälti vanhemmista ja uudemmista, joskin ränsistyneistä, betoni- ja puutaloista. Talot ja kadut ovat arkkitehtuurisesti itäeurooppalaisia, kuten kaikki pelissä nähtävät asutetut seudut. Taloissa, etenkin tehdashallien ja varastorakennusten kaltaisissa rakennelmissa, näkyy myös kyrillistä tekstiä. Kaupungin keskellä on isohko ortodoksinen kirkko, jonne pääsee vain tietynlaista köysirataa pitkin.