Входит в состав Горожанского сельского поселения (административным центром муниципального образования является деревня Богданово).
Село располагается на левом берегу реки Дон. На западе (на правой стороне реки Дон) через 500 метров от неё начинается Липецкая область. На юге (вниз по течению) через 3,5 км на другом берегу реки находятся деревни Вериловка и Гнездилово. На севере (выше по течению) на расстоянии 2,5 км, на другом берегу в Липецкой области располагается село Фомино-Негачевка. Выше них, на левом берегу в Воронежской области находится деревня Кривоборье, до которой расстояние по дороге 6 км, а напрямую 3 км. На востоке на расстоянии 6 км пролегает федеральная автомобильная дорога М4 «Дон», по пути до которой проложена асфальтовая дорога, где на удалении 2,5 км находится поворот до Кривоборья, а на расстоянии 4,35 км располагается посёлок Петровское. Расстояние по дороге до Богданово — 15 км, Рамони — 23 км, Воронежа — 34 км.
Площадь Горожанки составляет приблизительно 1,5 км². Протяжённость села с севера на юг до 3 км, с запада на восток в среднем 700 м. Рельеф преобладает наклонный, что объясняется наличием большой реки Дон. Ширина реки напротив Горожанки составляет от 100 до 150 метров. На южной стороне села расположен «Кожин лог», который назван по фамилии барина Н. С. Кожина.
Высота над уровнем моря составляет от 90 м на реке Дон, до 133 м на первой автобусной остановке, а в центре селе на второй автобусной остановке 125 м.[2]
Почвы в Горожанке и её окрестностях аллювиальные дерновые и выщелоченные чернозёмы с содержанием песка[3]. На юге, в 3 км от села в советское время был карьер по добыче щебня, который после распада СССР был заброшен.
Село Горожанка относится ко II климатическому подрайону. В Горожанке умеренно континентальный климат со среднегодовой температурой +5,0 °C. Осадков выпадает около 550 мм. Безморозный период длится 142—157 дней[4]. Зима умеренно-морозная, как правило, с устойчивым снежным покровом, который образуется ближе к январю. Довольно часто бывают оттепели, сопровождающиеся дождями (особенно в начале зимы). Лето тёплое, даже жаркое (особенно июль и первая половина августа), в отдельные годы — дождливое или засушливое. Осень мягкая и дождливая. Река Дон покрывается льдом в начале декабря. Весенний ледоход начинается в марте. В Горожанке, как и во всей Воронежской области преобладают ветры западного (16 %) и юго-западного (15 %) направлений. Наименее часты северные и южные ветры (от 8 до 12 %). Среднегодовая скорость ветра составляет 3,3—5,2 м/сек. Летом ветры более слабые: 2,7—4,2 м/сек. Зимой скорость ветра возрастает до 4,8—6,2 м/сек[4].