La ville est située au pied des Vosges, dans une large plaine arrosée par la Sémouse et ses deux affluents, la Combeauté et l’Augrogne, au centre de plusieurs stations balnéaires très fréquentées 13 km de Plombières, 18 km de Bains, 12 km de Luxeuil, 50 km de Bourbonne, 65 km de Vittel et Contrexéville. Les vastes Places Jean-Jaurès et Léon Jacquez bordant les quais rectilignes de la Sémouse, ombragées par deux rangées d’énormes platanes, donnent au centre de la ville un charme particulier, très goûté des promeneurs. La jolie petite rivière poissonneuse aux eaux limpides coule doucement dans la traversée de la ville pendant la période estivale, pour devenir torrent, souvent tumultueux, dans les périodes de pluie ou de fonte des neiges.

La Sémouse prend sa source à la naissance des Vosges, à Bellefontaine. Le mot Sémouse viendrait de deux mots allemands Sée = lac et moos = mousse. Cela indiquerait que, autrefois du moins la Sémouse était issue d’un lac couvert de mousse. Renseignements pris sur place auprès des fermiers de l’endroit, aucun lac ni étang n’existe plus, mais il subsiste des prairies marécageuses d’où s’écoulent plusieurs "égouttis" qui, se rejoignant, donnent naissance à la Sémouse.Cela rend plausible l’explication ci-dessus du nom de Sémouse. La petite rivière coule dans une vallée encaissée, entre de jolis coteaux boisés. L’été, comme il est reposant de parcourir au ralenti cette petite vallée, où seul le bruit des cascatelles rompt le silence profond. Qui n’a fait cette promenade de Saint Loup à Aillevillers, la Chaudeau, Sémouse, Bellefontaine, avec retour possible par Plombières, ne peut savoir tout ce qu’il y a de beau, de frais, de calme dans un tel parcours, à deux pas de notre cité.

De Saint Loup, de nombreuses excursions sont à notre portée, soit à proximité dans les Vosges Saônoises, soit dans les Hautes Vosges, en Alsace ou dans le Jura.