La commune des Bois se trouve à 11 km à vol d’oiseau au nord-est de La Chaux-de-Fonds, dans les Franches-Montagnes. Son territoire s’étend jusqu’au bord du Doubs où la commune a une frontière commune avec la France. Avec une superficie de 24,7 kilomètres carrés, c’est la plus vaste commune du canton du Jura.
Le point le plus élevé se situe à 1′120 mètres d’altitude, au Peu Claude. Le point le plus bas se situe au bord du Doubs, à 607 mètres d’altitude.
La commune comprend neuf hameaux : Le Bois-Français, Le Peu-Claude, Le Boéchet, Les Prailats, Sous-les-Rangs, Les Rosées, Le Cerneux-Godat, Biaufond, et La Large-Journée.