Amandola poggia sopra tre colli dell’alta valle del Tenna che prendono i nomi dai castelli che vi erano presenti fin da prima la sua nascita: Agello, Leone e Marrubbione. Il più alto ed abitato è Castel Leone e raggiunge un’altezza di circa 550 m s.l.m.
La città è situata sulla destra del torrente Bora (o Callugo) e a sinistra del fiume Tenna, che la separa dalla zona industriale. Si trova a circa 10 km dalla vetta del monte Castelmanardo (1917 m s.l.m.), appartenente alla catena dei Monti Sibillini, la quale chiude il suo territorio ad ovest. Verso est si apre la valle del Tenna, dove il comune di Amandola arriva fino alle sponde del lago di San Ruffino; a nord e a sud mostra un territorio caratterizzato da elevate e boscose colline e valli solcate da numerosi torrenti.
Il suo territorio è il terzo più vasto della provincia di Fermo dopo la stessa Fermo e il vicino comune di Montefortino; in esso sono presenti 48 frazioni