dy>
İlçe ilin doğusundadır. Güneyinde İnegöl, batısında Kestel ve Gemlik, kuzeyinde Orhangazi ve İznik, doğusunda Bilecik ili ile komşudur. Şehir, Bursa'dan Bilecik'e bağlanan D160 karayolu üzerinde yer almaktadır. İlçenin içinden ve şehrin güneyinden akan Göksu Çayı Nehri daha doğuda antik Sangarius olan Sakarya'ya akar. İlçenin kuzeyinde Katırlı Dağları'nın güney kesimi yer alır. Merkezin yaklaşık beş kilometre batısında Bursa-Yenişehir Havalimanı (Türkçe: Bursa Yenişehir Havalimanı) yer alır.
Ayrıca bakınız: Dimbos Savaşı
Yenişehir merkezinin yaklaşık on kilometre batısındaki Menteşe (şimdiki Mahalle) köyü yakınlarında, Menteşe Höyük'ün tarih öncesi tepe yerleşimi vardır.