Sontra liegt zwischen Bad Hersfeld (etwa 30 km südwestlich), Kassel (etwa 45 km nordwestlich) und Eisenach (etwa 35 km östlich) östlich des Stölzinger Gebirges, nördlich des Richelsdorfer Gebirges und westlich des Ringgaus. Durchflossen wird es von der Sontra, die bei Wehretal in die Wehre mündet, und Ulfe, die beim Ortsteil Wichmannshausen in die Sontra mündet.

Sontra grenzt im Norden an die Stadt Waldkappel und die Gemeinde Wehretal, im Osten an die Gemeinden Ringgau und Herleshausen (alle im Werra-Meißner-Kreis), im Südosten an die Gemeinde Gerstungen (im thüringischen Wartburgkreis), im Süden an die Gemeinden Wildeck und Nentershausen, sowie im Südwesten an die Gemeinde Cornberg (alle drei im Landkreis Hersfeld-Rotenburg).

Bauwerke:
Historischer Stadtkern mit Rathaus aus dem Jahre 1668
Ruine Boyneburg im Besitz der Familie von Boyneburg bei Wichmannshausen im Ringgau
Evangelische Stadtkirche aus dem Jahre 1488.

Museen:
Museum im alten Boyneburger Schloss im Stadtteil Wichmannshausen
Kleines Bergbau-Museum (Kupferschiefer-Bergbau) von Sontra
Steinmühlen-Museum in Sontra.

Verkehr:
Durch die Stadt führen die B 27 und die B 7. Die A44, die um die Stadtteile herum führen wird, ist in Planung bzw. im Bau. Autobahnanschluss über die A 4 (Abfahrt Wommen/Sontra). Bahnanschluss (Bahnhof Sontra an der Bahnstrecke Bebra–Göttingen).
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