Schönstedt liegt am Rande des Thüringer Beckens, 5 km nordwestlich der Kur- und Rosenstadt Bad Langensalza an der B 247. Diese trennt das Gewerbegebiet von der Ortslage. Eine Bahn- und regelmäßige Busverbindungen sorgen für die Anbindung des Ortes an die beiden nahegelegenen Städte Bad Langensalza und Mühlhausen.