Dareios valgte en flat slette hvor han kunne sette inn sitt tallmessig overlegne kavaleri. Stedet der slaget stod, nær Tel Gomel, øst for Mosul i dagens nordlige Irak, ble fastslått av Aurel Stein i 1938. Gaugamela antas dermed, etter denne lokaliseringen, å ha ligget innen det området som i dag er del av Mosuls bybebyggelse. Etter slaget flyktet Dareios til Arbela (dagens Arbil) 120 km øst. Avstanden fra Arbil til Mosul er rundt 80 km, så der er rom for diskusjon fortsatt.