Kluknavská kotlina je geomorfologickou časťou Hornádskeho podolia. Leží v jeho východnej časti, v údolí Hornádu v gelnickom okrese. Kotlina sa nachádza vo východnom výbežku Hornádskej kotliny a jej podcelku, Hornádskeho podolia. Je zovretá okolitými horstvami a leží na oboch brehoch rieky Hornád, v okolí obcí Kluknava, Richnava a Hrišovce. Na západnom okraji v údolí Hornádu nadväzuje zvyšná časť Hornádskeho podolia, južný okraj vymedzujú Hnilecké vrchy (podcelok Volovských vrchov) a východným smerom vystupuje Roháčka (podcelok Čiernej hory). Severne leží pohorie Branisko a jeho podcelok Sľubica.
Zo západu na juhovýchod preteká rieka Hornád, ktorá tu priberá viaceré menšie vodné toky, napr. Zlatník, Dolinský či Záhorský potok. Jej údolím vedie cesta II/547, spájajúca Krompachy a Margecany, s pokračovaním do Košíc. Rovnako údolím rieky vedie významná železničná trať Žilina – Košice.