大任町は福岡県の北東部に位置し、田川郡のほぼ中央にあります。 東は岩石山畳を隔てて赤村に隣接し、北と北西部は香春町と田川市に接し、西は大峰丘陵を隔てて川崎町に接し、南は添田町に連なっています。 町の中央を南北に彦山川が貫流する低地帯（田川盆地）で、周囲は丘陵地域となっています。広さは、東西3.6km、南北7.2km、総面積14.26ｋ㎡です。