Niksar kabaca 40° 33’-40° 36’  kuzey enlemleri ile 36° 54’-36° 59’  doğu boylamları arasında yerleşmiştir. Karadeniz Bölgesi’nin Orta Karadeniz bölümünün iç kesiminde yer alan kent, Canik Dağları’nın Kelkit Vadisine bakan güney eteklerinde; Çanakçı ve Maduru Dereleri ve etrafındaki tepeler üzerinde; doğu-batı doğrultusunda kurulmuştur.                      
Niksar güneydoğuda Başçiftlik, doğuda Reşadiye, güneyde Almus, güneybatıda Tokat merkez ilçe, kuzeybatıda Erbaa, kuzeyde ve kuzeydoğuda Ordu iline bağlı Akkuş, Korgan ve Aybastı ilçeleri ile komşudur. Yüzölçümü 955 km2’ dir.
Niksar ovası kuzeyde Canik ve güneyde Sakarat dağları ile kuşatılmıştır.