Geografie
Langewiesen liegt im Tal der Ilm am Nordrand des Thüringer Waldes. Das Gebiet nördlich des Ortes zählt zum Paulinzellaer Buntsandstein-Hügelland. Im südlichen Gebirge dominiert Porphyr das geologische Bild. Die Stadt liegt in West-Ost-Richtung langgestreckt im Tal in etwa 450 Metern Höhe.
Die Hügel nördlich reichen bis knapp über 500 Meter Höhe und im Süden ist der 808 Meter hohe Hundsrück nahe dem Dreiherrenstein der höchstem Punkt der Stadtgemarkung. Weitere nennenswerte Berge sind der Pferdeberg (805 Meter) und der Kienberg (774 Meter) beim Ortsteil Oehrenstock im Südwesten. Direkt am Stadtrand liegen der Tragberg (534 Meter), der Rote Stein, der Kirchberg, der Knieberg (508 Meter) und der Große Tragberg (588 Meter). Am Oberweg im Westen der Stadt liegt der Burgstein, ein etwa zehn Meter hoher Quarzporphyr-Felsen.
Neben der Ilm sind die Schorte, die die westliche Grenze zum Ilmenauer Stadtgebiet bildet, und die Schobse, die die östliche Grenze zum Gehrener Stadtgebiet bildet, die wichtigsten Wasserläufe. Die Lohme durchfließt die östliche Stadtgemarkung, die Oehre den Ortsteil Oehrenstock und der Rittersbach mündet im Stadtzentrum in die Ilm. Dort befindet sich auch ein Mühlgraben. Östlich von Langewiesen liegen die Herrenteiche als größte Wasserfläche der Stadt. Im Nordwesten befinden sich die kleineren Burkersteiche. Westlich von Langewiesen liegt der Ilm-Auwald.
Die Langewiesener Gemarkung ist zu großen Teilen bewaldet. Während im Süden Fichtenhochwald dominiert, gibt es im Norden auch Mischwald und mit Kiefern durchsetzten Fichtenwald.
Direkt angrenzende Gemeinden sind Gehren, Ilmenau, Neustadt am Rennsteig, Stützerbach und Wolfsberg.
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