本市は、大分県の北東部、国東半島の西側に位置し、東経131°26′、北緯33°33′、東西の距離17.1km、南北の距離23.2km、総面積は206.24km2で、西は宇佐市、東は国東市、南は杵築市と接しています。

また、大分市まで約60km、北九州市まで約90kmで、両市に比較的近い距離にあり、北は周防灘に面し、豊かな自然と温暖で過ごしやすい瀬戸内式気候に属しています。
地域の東部から南部にかけては、ハジカミ山、尻付山、両子山や日本三叡山に数えられる西叡山等の山々が連なり、国東半島のほぼ中央の両子山から、放射状に谷や峰々が延びた地形となっており、その谷間を桂川、真玉川、竹田川が走り、河口付近に市街地が形成されています。
域内には、瀬戸内海国立公園及び国東半島県立自然公園を擁し、山間部及び海岸部の自然景観や農村集落景観、六郷満山文化ゆかりの史跡等、豊かな自然と歴史文化などの地域資源が豊富です。
（公式Webより引用）