Montbozon

		Fontenois-lès-Montbozon	Thiénans
	Ormenans	N	Montagney-Servigney (Doubs) Montussaint (Doubs)
		O    Montbozon    E
		S
	Loulans-Verchamp	Maussans, Besnans	Avilley (Doubs)

Le village est implanté dans le bassin versant de l'Ognon qui le traverse. Au niveau de Montbozon, l'Ognon est classé comme cours d'eau de deuxième catégorie, et ceci depuis Villersexel, plus en amont.

À l'entrée dans le village, le cours d'eau longe les étangs des anciennes sablières de la côte de Breurois, le Sondenans, puis se sépare en deux bras, l'un rive gauche passant par le barrage, le terrain de camping, le grand pont et le lieu-dit du Paquis, l'autre rive droite passant par un petit barrage, le terrain de camping, le petit pont où il est rejoint par les eaux de la fontaine du lavoir, l'ancien moulin à eau, la maison familiale rurale puis, après quelques centaines de mètres, il rejoint l'autre bras. Il passe ensuite à proximité d'un petit étang puis à quelques centaines de mètres des étangs des anciennes sablières de la route d'Avilley.

Montbozon disposait d'une gare de bifurcation située sur la ligne Besançon-Viotte - Vesoul et servant d'amorce de la ligne Montbozon - Lure. Cette gare était située sur la commune de Fontenois-lès-Montbozon. La LGV Rhin-Rhône passe à proximité de l'ancienne gare, entre celle-ci et l'emplacement de l'ancien pont de la Ramasse, lieu aujourd'hui comblé.

Montbozon est desservie par une ligne Mobigo (Beaumotte ↔ Vesoul) par un arrêt situé entre la mairie et la poste.

Montbozon est traversée par la la reliant à Esprels, la de Noroy-le-Bourg vers Clerval, et a pour origine la allant à Rioz, Marnay et Pesmes.

En 2010, le climat de la commune est de type climat des marges montargnardes, selon une étude du Centre national de la recherche scientifique s'appuyant sur une série de données couvrant la période 1971-2000. En 2020, Météo-France publie une typologie des climats de la France métropolitaine dans laquelle la commune est exposée à un climat semi-continental et est dans la région climatique Lorraine, plateau de Langres, Morvan, caractérisée par un hiver rude (1,5 .

Pour la période 1971-2000, la température annuelle moyenne est de 10,3 amplitude thermique annuelle de 17,3 . Pour la période 1991-2020, la température moyenne annuelle observée sur la station météorologique de Météo-France la plus proche, « Rioz », sur la commune de Rioz à 15 vol d'oiseau, est de 11,2 °C et le cumul annuel moyen de précipitations est de 1 084,6 mm. La température maximale relevée sur cette station est de 39,6 ^,,.

Les paramètres climatiques de la commune ont été estimés pour le milieu du siècle (2041-2070) selon différents scénarios d'émission de gaz à effet de serre à partir des nouvelles projections climatiques de référence DRIAS-2020. Ils sont consultables sur un site dédié publié par Météo-France en novembre 2022.

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On pense que Montbozon a pris son nom vers l'an 800 du comte Bozon, fils de Richard le Justicier, et petit-fils de Charlemagne. Au début, la commune s'appelait le « Mont » car située sur une hauteur, en y ajoutant le nom du petit-fils de Charlemagne cela devint le Mont de Bozon et par la suite Montbozon.