[2] Se encuentra sobre la orilla derecha del río Rojo —un importante afluente del río Misisipi—, que la separa de Oklahoma.Denison se encuentra ubicada en las coordenadas 33°45′28″N 96°33′55″O / 33.75778, -96.56528.Según la Oficina del Censo de los Estados Unidos, Denison tiene una superficie total de 60.74 km², de la cual 59.56 km² corresponden a tierra firme y (1.94%) 1.18 km² es agua.Según el censo de 2010,[4] había 22.682 personas residiendo en Denison.De los 22.682 habitantes, la población por razas se dividía en un 82,27% blancos, un 9,28% afroamericanos, un 2,06% amerindios, un 0,59% asiáticos, un 0,07% isleños del Pacífico, un 2,61% de otras razas y un 3,13% que pertenecían a dos o más razas.