Xã Phú An nằm cách trung tâm thị xã Bến Cát 10 km về phía nam và cách trung tâm thành phố Thủ Dầu Một 12 km về phía tây bắc, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp phường Tân Định và thành phố Thủ Dầu Một
• Phía tây giáp xã An Tây
• Phía nam giáp thành phố Hồ Chí Minh
• Phía bắc giáp xã An Điền và phường Thới Hoà.

Xã nằm giữa hai sông: sông Sài Gòn và sông Thị Tính. Sông Thị Tính là ranh giới tự nhiên của xã và thành phố Thủ Dầu Một, sông Sài Gòn ngăn cách xã với Thành phố Hồ Chí Minh.