โทมิโอกะตั้งอยู่บนชายฝั่งมหาสมุทรแปซิฟิกทางตอนกลางของจังหวัดฟูกูชิมะ เป็นที่ตั้งของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง ซึ่งมีบริษัทไฟฟ้าโตเกียว (Tokyo Electric Power Company) เป็นเจ้าของ

เมืองโทมิโอกะแบ่งออกเป็นสองพื้นที่หลัก ทั้งสองพื้นที่นี้มีสถานีรถไฟตั้งอยู่ ทางใต้คือโทมิโอกะซึ่งเป็นพื้นที่หลัก ส่วนทางเหนือเป็นพื้นที่ที่อยู่บนเนินเขาคือ โยโนโมริ ซึ่งเป็นย่านที่เล็กกว่าและใหม่กว่า แม้ว่าทั้งสองพื้นที่จะอยู่ในเขตเทศบาลเดียวกัน แต่ระยะห่างทางกายภาพทำให้รู้สึกเหมือนเป็นคนละเมืองกัน

เทศบาลข้างเคียง

• จังหวัดฟูกูชิมะ
  • หมู่บ้านคาวาอูจิ
  • เมืองนาราฮะ
  • เมืองโอกูมะ