El municipio está ubicado en el sureste del estado de Sonora, su cabécera es la población de Alamos y se localiza en el paralelo 27°01' de latitud norte y a los 108°55' de longitud al oeste del meridiano de Greenwich; a una altura de 520 metros sobre el nivel del mar. Colinda al noreste con el estado de Chihuahua, al sureste con el estado de Sinaloa y con los siguientes municipios: al suroeste con Huatabampo, al oeste con Quiriego y Navojoa y al noroeste con Rosario.