Gagny s’étend sur 6,83 kilomètres carrés, au sud-est de la Seine-Saint-Denis, en limite de la Seine-et-Marne. Sur les 40 communes du département, elle est placée au treizième rang pour sa superficie. Gagny s’étend sur 3,3 kilomètres du nord au sud et 4,4 kilomètres d’est en ouest.

Implantée en partie sur le côteau bordant le plateau de l’ancienne forêt de Bondy (le plateau de Montfermeil) et en partie sur le bassin alluvial de la Marne, la ville de Gagny est entourée par 7 villes : Villemomble et Le Raincy à l’ouest, Montfermeil et Clichy-sous-Bois au nord, Neuilly-sur-Marne au sud ainsi que Gournay-sur-Marne et Chelles à l’est.