Bordée par la Saône à l'ouest et par la Seille au nord, Sermoyer se situe dans la Bresse, dans le département de l'Ain, en région Auvergne-Rhône-Alpes. Elle marquait la limite nord de l'ancienne région Rhône-Alpes. Son territoire compte plusieurs biefs et plusieurs étangs. Particularité : en bord de Seille, le bois de Maillance, petite forêt inondable de 65 hectares située sur la commune, appartient à la commune voisine de La Truchère, en Saône-et-Loire ; il présente un intérêt biologique notable, avec une colonie d'ardéidés et des cigognes blanches. Sermoyer se situe hors unité urbaine et hors attraction des villes. Son patrimoine réunit un gisement préhistorique, l'église Saint-Pierre-Saint-Paul et une motte, ou « poype », citée en 1288. Un nid-de-poule, un lampadaire éteint, des déchets abandonnés ou un espace vert négligé : les habitants peuvent le signaler à la mairie de Sermoyer via Signaleo.

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