Dimitrovgrad leži na jugovzhodu Srbije v neposredni bližini meje z Bolgarijo. Leži ob zgornjem toku reke Nišave na nadmorski višini 545 metrov.
Skozi mesto potekata železniška proga Beograd–Niš–Sofija in avtocesta Niš–Dimitrovgrad, ki predstavljata del glavne prometne povezave med zahodno Evropo in Azijo preko Carigrada. V bližini se nahaja mejni prehod Gradina/Kalotina, največji mejni prehod med Srbijo in Bolgarijo.
V naselju živi 5676 polnoletnih prebivalcev, pri čemer je njihova povprečna starost 40,7 let (39,8 pri moških in 41,5 pri ženskah). Naselje ima 2450 gospodinjstev, pri čemer je povprečno število članov na gospodinjstvo 2,80. Po nacionalni sestavi prevladujejo Bolgari (okoli polovica prebivalstva).
Prebivalstvo je večinoma nehomogeno.
Prikaz spreminjanja št. prebivalcev v 20. stoletju