La commune de Frahier-et-Chatebier est située dans le département de la Haute-Saône, en Région Bourgogne-Franche-Comté, sur l’axe Belfort-Lure.
Elle fait partie de la Communauté de Communes du Rahin-et-Chérimont, dont le siège est situé à Ronchamp, et du Parc Naturel Régional des Ballons des Vosges.
Elle s’étend sur une superficie de 17,39 km2 et compte 1377 habitants (2021).