Möhrenbach liegt mitten im Thüringer Wald.
Im Westen liegt der Silberberg,in der Mitte das Möhrenbacher Tal,im Osten der Lange Berg,im Westen das Tal der Wohlrose  mit dem 771 m hohen Silberberg und im Süden die Hohe Tanne
 Im zentralen Nord-Süd-Tal liegt das Dorf Möhrenbach in etwa 550 Metern Höhe. Die Landschaft ist hier von Wiesen, mit kleinen Wäldern durchsetzt, gekennzeichnet und steigt östlich erst wieder zum Langen Berg an, der mit 808 Metern der höchste Punkt der Gemeinde ist.

Möhrenbach liegt an der Landesstraße 1047 von Gehren nach Gr0ßbreitenbach.