Xã Phú Mỹ nằm ở phía bắc huyện Mỏ Cày Bắc, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp xã Thạnh Ngãi và xã Tân Phú Tây
• Phía tây giáp huyện Chợ Lách
• Phía nam giáp xã Phước Mỹ Trung và huyện Chợ Lách
• Phía bắc giáp huyện Châu Thành với ranh giới là sông Hàm Luông.

Xã có diện tích 7,13 km², dân số năm 2009 là 6.132 người[1], mật độ dân số đạt 860 người/km².