福岡県の南東部に位置し、北は朝倉市、西は久留米市、南は八女市と大分県日田市、東は大分県日田市と接しています。
地形的には、南に耳納連山を抱き、北に「筑紫次郎」と称される筑後川が流れている自然に恵まれた地域です。耳納連山を源流とする巨瀬川、小塩川、隈上川が新市内部を流れ、筑後川に注ぎ込んでいます。
新市は、筑後川の南に広がる平坦部、平坦部と山間部との間にある山麓部、耳納連山に属する山間部に区分されます。平坦部は肥沃な水田地帯が広がり、山麓部には果樹地帯が形成され、山間部は棚田などを含む森林となっています。