Xã An Xuyên nằm ở phía bắc thành phố Cà Mau, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp huyện Thới Bình và tỉnh Bạc Liêu
• Phía tây và phía bắc giáp huyện Thới Bình
• Phía nam giáp phường Tân Thành.

Theo thống kê năm 2019, xã có diện tích 39,28 km², dân số là 13.436 người, mật độ dân số đạt 342 người/km².[1]

Xã An Xuyên có 39,28 km² diện tích tự nhiên[2], dân số là 12.293 nhân khẩu.[2]