Entre le Thouet et le lac du Cébron, Louin se situe dans le département des Deux-Sèvres, en région Nouvelle-Aquitaine, à 3 km au sud-ouest d'Airvault et à 17 km au nord-nord-est de Parthenay. Le bourg s'est implanté sur la rive gauche du Thouet, affluent de la Loire qui borde la commune à l'est, et est traversé par la route départementale 138. Au sud-ouest, le Cébron et ses deux affluents, la Raconnière et la Taconnière, forment la retenue du lac du Cébron, partagée entre Louin, Gourgé et Saint-Loup-Lamairé. La commune est également desservie par les routes départementales 27, 46 et 137, et surtout par la 938, qui relie Parthenay à Thouars. Elle appartient à l'unité urbaine d'Airvault, dont elle constitue la banlieue. Les habitants qui constatent un défaut d'entretien des espaces verts, un lampadaire en panne, une voirie abîmée ou un dépôt de déchets peuvent le signaler à la mairie de Louin via Signaleo.

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