Das Dorf Mosenberg liegt 4,4 km Luftlinie 221,1 ° südwestlich von Weismain entfernt. Das Dorf befindet sich auf einer Hochebene östlich des Kleinziegenfelder Tals. Die Hochebene gehört zu den nördlichen Ausläufern des Frankenjuras im Naturpark Fränkische Schweiz-Veldensteiner Forst. Südlich des Dorfes befindet sich der Kötteler Grund, ein Nebental des Kleinziegenfelder Tals. Der Ort ist über eine Gemeindeverbindungsstraße erreichbar. Folgende Straßen führen in der Nähe von Mosenberg vorbei oder direkt dort hin: Ortsverbindungsstraßen.