Carlos Gomes ocupa a parte leste da Região do Alto Uruguai , na Microregião Colonial de Erechim, a 620 metro de altitude . Tem sua posiçãogeográfica determinada pelo paralelo 270-34-21 , de longitude sul, em sua intersecção com meridiano a 520º 01’07 de longitude leste .
O Município ocupa uma área de 75 km2 na Zona Rural e 3 km2 na Zona Urbana .
Limita-se ao Norte com os municípios de Maximiliano de Almeida e Viadutos; ao Sul com Centenário; a Leste com Paim Filho, São João da Urtiga e Maximiliano de Almeida; ao oeste com Áurea, Centenário e Viadutos.
Situa-se a 54 km de Erechim e é ligado a outros por estradas não pavimentadas. Da capital, Porto Alegre, situa-se a 388 km de distância.