Thoiras liegt am Fuß der Cévennen etwa 14 Kilometer südwestlich von Alès und etwa 43 Kilometer nordwestlich von Nîmes. Das Gemeindegebiet gehört zum Nationalpark Cevennen. Es wird entwässert vom Gardon de Saint-Jean, vom Ruisseau de Boissonson, vom Ruisseau de la Doucette, von der Salindrenque, vom Ruisseau Aiguemortes und verschiedenen kleineren Wasserläufen. Das Zentrum liegt auf einer Höhe von etwa 215 m. Das Relief des Gebiets ist gebirgig mit eingeschnittenen Flusstälern und steigt im Westen mit Erhebungen von 503 m an.
Teile des Gebiets von Thoiras gehören zu den Natura-2000-Schutzgebieten „Vallée du Gardon de Saint-Jean“ (FR9101368) und „Vallée du Gardon de Mialet“ (FR9101367) sowie von drei ZNIEFF-Naturzonen.[1] Rund 85 % der Fläche der Gemeinde sind bewaldet, rund 15 % werden landwirtschaftlich genutzt.[2]
Umgeben wird Thoiras von den elf Nachbargemeinden: