Sokobanja smeštena je u kotlini koja je ograđena planinama Rtanj, Ozren, Leskovik i Devicom, Krstač i Slemen. To pripada istočnom delu Srbije, tačnije centralnom delu istočne Srbije. Ova kotlina prostire se u pravcu istok zapad, a osim planina oivčena je i sa rekama Moravom i Timokom, pa tako ova kotlina spaja dva sliva Moravski i Timočki. 500 kilometara kvadratnih ove kotlinske površine čini posebanu i specifičnu celinu u geografskom smislu.

Planine koje okružuju banju pripadaju Karpatsko – balkanskom planinskom basenu. A manjim delom sa zapadne strane ove planine dotiču i rodopski planinski sistem. Kotlina u kojoj je smeštena Sokobanja na severu je ograničena planinom Rtanj. Na istoku, Sokobanja je okružena planinama Krstač i Slemen. Sa južne strane banje nalaze se Ozren, Leskovik i planina Devica. Ipak najvećim delom Sokobanja smeštena je na padinama planine Ozren. Nijedna od ovih planina ne prelazi nadmorsku visinu od 1600 m nadmorske visine, a sama banja nalazi se na 400 m nadmorske visine, pa tako pripada zoni banja koje imaju malu nadmorsku visinu.

Osim planinama, Sokobanja je okružena i klisurama. Sa istočne strane nalazi se Knjaževačka klisura, a na jugozapadu Bovanska. Bovanska klisura posebno je interesantna turistima zbog veštačkog Bovanskog jezera.

Reka koja obeležava ovaj prelepi prostor je reka Moravica. Ona izvire u podnožju planine koja se nalazi južno od Sokobanje, planine Devica. U dolini ove reke smešteno je i samo naselje banje. Iako bitan hidrografski element, ova reka za banju ima sekundarni značaj. Vode koje protiču ispod banje i izviru na njenom području mnogo su značajnije. One spadaju u tople izvore mineralne vode. U banji ima 6 izvora ovih termalnih voda obogaćenim raznim mineralima. Takođe u banji su prisutni i mlaki i hladni izvori, a sva voda koristi se u medicinske svrhe. Voda koja izvire u Sokobanji spada u red najradioaktivnijih termalnih voda u Srbiji, ali i Evropi, pa možda i svetu. Izvori se nalaze na najnižoj tački Sokobanjske kotline u blizini same doline reke Moravice. Oni predstavljaju centar banjskog života, pa samim tim i turizma.

Za ovo prirodno bogatstvo banja najviše treba da bude zahvalna geološkom razvoju područja. Dinamičan reljef posledica je raznih procesa, najviše tektonskih. Međutim i razne vrste erozija i akumulacija učinile su da plodan i raznovrstan reljefni sastav Sokobanje.

Tako u opštini Sokobanja, veliku pažnju gostiju i istraživača predstavlja pećina koja se nalazi u istočnom delu opštine, Seselačka pećina. Ona je udaljena od centra banje 15 kilometara, a može da se pohvali bogatim pećinskim nakitom. U ovoj pećini takođe nalazi se i reka ponornica.

Svi ovi oblici reljefa, omogućili su da raskošnu vegetaciju u Sokobanji. Najveći deo područja Sokobanje prekriven je obradivim zemljištem ili šumama, a značajan aspekt turističkog života banje koji se tiče bogate vegetacije čine i parkovi. Ovi parkovi, kao i brojne staze koje se prostiru duž okolnih planina čine prelepa izletišta i mesta za šetnju koja su dostupna svim turistima, a rado ih koristi i lokalno stanovništvo.

Najčuvenija izletišta u okolini Sokobanje nalaze se na planini Ozren. Na ovoj planini, koja je svrstana u grupu planina koje su ujedno i lečilišta nalazi se i vodopad Ripljanka. Vodopad je takođe veoma posećena destinacija kada su turisti u pitanju. Visina vodopada koji je složenog sastava (sastoji se od 11 odseka) ukupno je oko 40 metara, a najviši odsek dug je 11 metara. Međutim pre vodopada na planini se nalazi specijalna bolnica. U njoj se leče najpre, bolesti očiju i pluća.

Planina koja je turistima privlačna zbog jedinstvenog reljefa je i planina Rtanj. Ona je čuvena po pećinama, jamama, od kojih je najčuvenija jama ledenica koja je duboka oko 50 metara, ali i po strmim vrhovima i endemičnim vratama biljaka koje su i lekovite.