Gottmadingen liegt im Westen des Hegaus, etwa sieben Kilometer von Singen entfernt, und wird vom Flüsschen Biber durchzogen, das bei Stein am Rhein in den Hochrhein mündet. Die Gemeinde grenzt im Norden an Hilzingen, im Osten an Rielasingen-Worblingen und die Schweizer Orte Buch und Ramsen, im Süden an Gailingen sowie im Westen an die Schweizer Gemeinden Dörflingen und Thayngen. Zu Gottmadingen gehören die Ortsteile Bietingen, Ebringen und Randegg, wobei letzterer neben dem Dorf noch den Weiler Murbach und weitere kleine Siedlungen umfasst.
Die erste schriftliche Erwähnung des Ortes stammt aus einer gefälschten Urkunde von 965, in der Kaiser Otto der Kirche Öhningen Besitzungen bestätigt. Im 12. Jahrhundert traten die Herren von Randegg als Ortsherren auf, denen bis zum Schweizerkrieg 1499 die Feste Heilsberg und Schloss Randegg gehörten. Später wechselten die Herrscher mehrfach, darunter die Vintler von Plätsch, die durch Fronforderungen und einen Dorfbrand 1611 in Erinnerung blieben. Nach den Wirren des Dreißigjährigen Kriegs übernahm Johann Michael Sonner die Herrschaft, unter dem Hinrichtungen stattfanden. Die Familie Deuring prägte das heutige Wappen und regierte bis ins 19. Jahrhundert.
Wirtschaftlich profitierte Gottmadingen vom Bau der Eisenbahnlinie Schaffhausen–Singen 1863, die den Aufstieg zu einem Industriedorf einleitete. Drei Familienbetriebe – eine Landmaschinenfabrik und zwei Brauereien – bestimmten lange die lokale Wirtschaft. 1917 passierte Lenin auf seiner Reise nach Russland die Gemeinde. Der Ortsteil Randegg beherbergte bis zur NS-Zeit eine bedeutende jüdische Gemeinde mit eigener Synagoge, die 1938 in der Reichspogromnacht zerstört wurde. Heute ist Gottmadingen ein Gewerbe- und Dienstleistungsstandort mit ländlichem Charakter.
