Schlotheim ist ein Ortsteil der Stadt und Landgemeinde Nottertal- Heilinger Höhen im Unstrut-Hainich-Kreis in Thüringen.
Schlotheim liegt in der Mitte Deutschlands in hügeliger Landschaft im Nordwesten des Thüringer Beckens. Es ist Namensgeber des herzynisch, das heißt von Nordwest nach Südost, verlaufenden Schlotheimer Grabens, dessen Verlauf hier vom Tal der Notter auf den im Ortsgebiet mündenden Marolteroder Bach übergeht und im zweitgenannten Abschnitt durch die Heilinger Höhen flankiert wird.
Nach Norden reicht das Ortsgebiet bis in die südöstliche Abdachung des Dün.
Angrenzende Orte Schlotheims sind Bothenheilingen, Hohenbergen, Issersheilingen, Kleinwelsbach, Körner, Marolterode, Mehrstedt, Neunheilingen und Obermehler.