Nordhausen ist eine Mittelstadt und liegt eingebettet zwischen den Vorhöhen des Harzes im Norden, der fruchtbaren Goldenen Aue im Südosten und der Rüdigsdorfer Schweiz im Nordosten. Nördlich angrenzend liegt der Naturpark Südharz. Die Umgebung von Nordhausen gehört der Schichtstufenlandschaft an, welche als südliches Vorland des Harzes den Raum zwischen dem Gebirgsrand und der Hainleite einnimmt. Dieses Vorland weist neben breiten und flachen, zuweilen beckenartig erweiterten Talniederungen eine Anzahl Höhenzüge von geringer Erhebung auf. Den Baugrund bilden diluviale Schotter über Oberem Buntsandstein