Pleigne liegt im Kanton Jura auf einem Hochplateau in der Hügellandschaft des nördlichen Juras, etwa sechs Kilometer nordwestlich von Delémont. Das Gemeindegebiet erstreckt sich über Wiesen und Wälder und wird von Tälern wie dem der Lucelle und der Côte de May durchzogen. Im Westen grenzt es an Frankreich, während im Kanton Jura Nachbarorte wie La Baroche und Mettembert liegen. Der höchste Punkt der Gemeinde erreicht 850 Meter über Meer.
Erstmals erwähnt wurde Pleigne im Jahr 1179 als Plenna, abgeleitet vom lateinischen Begriff für kleines Plateau. Der Ort gehörte lange zur Herrschaft Delsberg und stand unter dem Einfluss des Klosters Lützel. Nach wechselnden Herrschaften kam Pleigne 1815 zum Kanton Bern und wechselte 1979 in den neu gegründeten Kanton Jura.
Besonders sehenswert ist die barocke Kirche mit ihrem Glockenturm und byzantinischer Kuppel, deren Fenster aus dem Jahr 1953 stammen. In den Weilern der Gemeinde finden sich historische Bauwerke wie eine Mühle aus dem 17. Jahrhundert oder eine Burgruine bei Löwenburg. Ein Panoramaturm bietet einen weiten Blick über die umliegende Landschaft.