Il territorio comunale di Cagli ha un'estensione di circa 226 kmq. Si estende sui bacini idrografici del Candigliano, del Bosso e del Burano (affluenti del Metauro), comprendendo vaste zone collinari e di fondovalle, ma anche in tutto o in parte i rilievi maggiori della Provincia di Pesaro e Urbino: il Monte Catria (1701 m s.l.m.), il Monte Nerone (1525 m s.l.m.), il Monte Petrano (1162 m s.l.m.) e il Monte Paganuccio (976 m s.l.m.).
Degni di menzione sono i percorsi naturalistici che attraversano le sue montagne, permettendo di visitare tra l'altro lo spettacolare Arco di Fondarca sul M. Nerone.

Il territorio è attraversato dalla Via Flaminia (SS 3), che congiunge la Provincia di Pesaro e Urbino con l'Umbria e con la capitale Roma.

Numerose sono le frazioni di Cagli: Abbadia di Naro, Acquaviva, Cerreto, Foci, Fosto, Massa, Monte Gherardo, Mòria (1), Paravento, Pianello, Pieia, Secchiano e Smirra.

NOTE
(1) Mòria è compresa in parte anche nel Comune di Cantiano.