El municipio está ubicado en el centro del Estado de Sonora, su cabecera es la población de Moctezuma y se localiza en el paralelo 29° 47' de latitud norte y a los 109° 40' de longitud al oeste del meridiano de Greenwich; a una altitud de 677 metros sobre el nivel del mar. Colinda con los siguientes municipios: al norte con Cumpas, al este con Huásabas, Granados y Divisaderos, al sur con Tepache, San Pedro de la Cueva y Villa Pesqueira, y al oeste con Baviácora.