La commune de Moirans-en-Montagne est située en région Bourgogne-Franche-Comté, dans le sud du département du Jura et à moins de 30 km de la frontière franco-suisse. Les grandes villes de plus de 100 000 habitants les plus proches sont Genève, deuxième ville la plus peuplée de Suisse, située à 41 km à vol d'oiseau vers le sud-est, Lausanne, quatrième ville de Suisse située à 70 km en direction de l'est, Annecy, préfecture du département de Haute-Savoie, distante de 70 km également au sud-sud-est, et Besançon, préfecture du Doubs, à 93 km au nord-nord-est. Paris, la capitale, se trouve à 370 km au nord-ouest. Moirans-en-Montagne est à 30 km au sud-sud-est de Lons-le-Saunier, préfecture du département du Jura, et à 12 km au nord-ouest de Saint-Claude, sous-préfecture du Jura.