Hornonitrianska kotlina je územie v povodí horného toku rieky Nitra. Na severe susedí so Žiarom, Malou Fatrou a Strážovskými vrchmi, ktoré kotlinu ohraničujú i zo západu. Podunajská pahorkatina a Tribeč nadväzujú na juhozápade a južným smerom leží pohorie Vtáčnik. Východným smerom ležia Kremnické vrchy.
Hornonitriansku kotlinu môžeme rozdeliť na dve časti. Pozdĺž rieky Nitra sa tiahne časť rovinatá, od rieky Nitry smerom severným a západným sa ráz krajiny mení v pahorkatinu. Najvyššími vrchmi v okolí sú Suchý vrch (1 028 m), Nemcovo (832 m) a Vyšehrad (829 m).
Väčšina územia je zalesnená zmiešanými lesmi, z listnatých stromov sa najviac vyskytuje dub a buk, z ihličnanov sú to smreky. V lesoch žijú vo väčšom množstve jelene, srnce a divé prasatá.
Jediným vodným tokom tejto oblasti je rieka Nitra, ktorá tu pramení, a jej prítoky. Podnebie Hornonitrianskej kotliny je teplé. V zimných mesiacoch sa teploty pohybujú od -2 do –4 °C a počet dní so snehovou pokrývkou je cca 50 – 70. V letnom období vystupujú priemerné teploty na 17 – 19 °C a počet letných dní býva cca 50 – 70.