Vallonné par les Monts Berthiand, Sonthonnax-la-Montagne s'étend dans le Haut Bugey, au centre-est de l'Ain, en région Auvergne-Rhône-Alpes, à 15,4 km de Nantua et à 37,6 km de Bourg-en-Bresse. La commune actuelle est née en 1973 de la fusion de Sonthonnax-la-Montagne et de Napt. Elle est entourée par Matafelon-Granges, Izernore, Nurieux-Volognat, Leyssard et Bolozon. La forêt occupe une large part du territoire, que traversent deux ruisseaux : celui de Mailloux, qui se jette dans l'Ain, et celui de Nébois, qui rejoint l'Oignin. Outre le village et Napt, la commune compte le hameau d'Heyriat et les anciennes fermes de Revers, de Vernon et du Pin. La route départementale 11d, qui relie Mornay à Nébois, croise à Heyriat la « route de la Serra » vers Napt, d'où une petite route descend vers Bolozon et les bords de l'Ain ; l'entrée « La Croix Châlon » de l'autoroute A404 se trouve à environ 9 km. La fête communale a lieu le 10 août. Pour signaler une chaussée dégradée, un dépôt sauvage, un défaut d'entretien des espaces verts ou un lampadaire en panne, les habitants transmettent leur demande à la mairie de Sonthonnax-la-Montagne via Signaleo.

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