Dammarie-sur-Loing liegt etwa 74 Kilometer ostsüdöstlich von Orléans in Zentralfrankreich in der Landschaft Gâtinais am Ostrand des Départements Loiret am Canal de Briare und am Fluss Loing, dessen Zufluss Milleron an der nordwestlichen Gemeindegrenze verläuft. Drei aktive Schleusen des Canal de Briare liegen im Gemeindegebiet. Sehenswert deren alte Technik und die Marken der Seile aus der Zeit der Treidelschifffahrt, die an der Schleuse Nr. 21, der Écluse du Moulin Brûlé, gut erhalten sind.