Osanica se nalazi u krajnjem severozapadnom delu Žagubičke kotline u širem smislu. smeštena je u središnjem delu toka Osaničke reke, u dolinskoj ravni koju amfiteatralno okružuju vrhovi južnih obronaka Homoljskih planina. Selo je pripijeno uz strme strane ćalu Mare (631 m), V. Šetača (553 m) i Kulare (462 m) na nadmorskoj visini od 305m. Osanica spada u sela zbijenog tipa. Intezivni razvoj privrednog života uslovio je, a konfiguracija okolnog terena usmerila, širenje naselja prema jugu oceditijim stranama doline. Geografski položaj Osanice je relativno nepovoljan, jer se nalazi van regionalnog puta Beograd - Bor. Osanica je udaljena od opštinskog sedišta Žagubice 15 km, od Krepoljina 12 km, a od najbližeg sela Jošanice (zaobilaznim putem)
13 km. Najveći vodotok na ovoj teritoriji je Osanička reka, koja od izvorišnog dela do ušća u Mlavu kod Ribarske crkve, gradi dve živopisne epigentske klisure.