Niška Banja se nalazi 10 km jugoistočno od Niša, nedaleko od ušća Nišave u Južnu Moravu. Nad banjom se diže Koritnjak (808 m nadmorske visine), krajnji zapadni ogranak Suve planine. Srednji deo banjskog naselja izgrađen je na platou od 250 m apsolutne visine, te je sa zaravni uzvišenja izvanredan vidik na kotlinu. Za pojavu termalno-mineralnih izvora značajni su rasedi – niški, zaplanjski i studenski. Reka Nišava je u okolini Banje usekla četiri terase. Na najvišoj terasi od 50 metara relativne visine (250 m aps. visine) nalaze se zgrade i park, na terasi od 35 m kuće ranijeg sela Banja, a na terasi od 20 m deo naselja oko škole. Najniža terasa od 10 m je pod livadama. Banjski teren se, dakle, stepenasto spušta idući od Koritnjaka ka Nišavi.

Podneblje Niške Banje je umereno-kontinentalno. Dok je industrijski Niš u hladnijoj polovini godine često pod maglom, u Banji je vedro, a vazduh svež i čist. Leti je znatno osunčanje, ali bez velikih vrućina. Povetarac i šumski vazduh donose osveženje, sprečavaju vreline i čine noći prijatnim. Srednja godišnja temperatura u Nišu iznosi 12,8°C, a u Niskoj Banji 12,2°C. Jesen je u Banji najugodnije godišnje doba, srednja temperatura oktobra iznosi 12,4°C.

Lečilište je utonulo u zelenilo šuma, koje se prostiru na preko 70 hektara. To je šuma graba, jasena, cera, hrasta, bresta, klena, jorgovana i lipe, zatim crnog bora, oraha, duda Pod vinogradima (53 hektara) je veća površina nego pod voćnjacima (14 ha). Bašte na ravni Nišave ispod Banje natapaju se toplom vodom, koja iz banjskog kupatila dotiče glavnim odvodnim kanalom, pa se mrežom kanala razvodi po baštama.

 
Banja je povezana sa Nišom asfaltnim putem, železnicom i autobuskom linijom. Pruga i put su deo magistrale Beograd-Niš-Sofija-Istanbul. Banja je od svoje železničke stanice udaljena nepun kilometar. Blizina Niša pogoduje razvitku ove prigradske Banje. Udaljenost od desetak kilometara oslobađa je, opet, gradske buke.

Prirodni lekoviti faktori u Niškoj Banji su blaga, umereno-kontinentalna klima, termomineralne vode i prirodno mineralno blato. Lekovite vode, koje izviru sa pet izvora („Glavno vrelo“, „Suva Banja“, „Školska česma“, „Banjica“ i „Pasjača“), pripadaju grupi zemnoalkalnih homeotermi ( 36-38° C ), blago mineralizovanih, sa kapacitetom od 56 litara u sekundi.

Zdravstveni i turistički objekti smešteni su u uređenom parku površine 5 hektara. U blizini Niške Banje je park-šuma Koritnjak, sa uređenim trim stazama.

Niška Banja je pogodna za pripreme i takmičenje sportskih ekipa, jer raspolaže sa terenima za mali i veliki fudbal, rukomet i tenis, hipodromom i streljanom. Takođe, u Niškoj Banji se održavaju atraktivna takmičenja u paraglajdingu, gde takmičari kreću sa obronaka Koritnjaka, a spuštaju se u Nišku Banju a mogu leteti i dalje pa čak i do 80-tak km.

Niška Banja ima biblioteku, umetničku galeriju i Letnju pozornicu, koji u toku leta postaju mesta brojnih događaja objedinjenih u manifestaciji „Kulturno leto u Niškoj Banji“.

Gosti Niške Banje mogu da posete obližnje kulturno-istorijske spomenike: Medijanu, Ćele-kulu, Nišku tvrđavu iz 18. veka, Čegar, Memorijalni muzej-logor „Crveni krst“. Takođe mogu se organizovati izleti do Sićevačke klisure – atraktivnog kanjona reke Nišave sa retkom florom i faunom, Jelašničke klisure-specijalnog rezervata prirode, Bojaninih voda i Kameničkog visa, popularnih izletišta i ski-centara.