Kitaakita este situat in muntii din centrul nord-centr al Prefecturii Akita, la aproximativ 80 de kilometri nord-est de capitala prefecturala a orasului Akita. Reprezinta aproximativ 10% din suprafata totala a prefecturii Akita. Orasul este marginit de Muntii Ōu la est. Principala zona urbana este centrata in jurul bazinului Takanosu, in cursul mijlociu al raului Yoneshiro , si al bazinelor hidrografice precum raul Ani si raul Koani, care sunt afluenti ai raului Yoneshiro. Raul Yoneshiro provine din Muntii Ōu , care formeaza granita orasului la est si la sud. O mare parte din oras este padure, iar parti ale orasului se afla in granitele Parcului National Towada-Hachimantai . Datorita locatiei sale in interior, orasul este remarcat pentru zapada abundenta din timpul iernii .