Phường Phú Lợi nằm ở phía đông thành phố Thủ Dầu Một, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp thành phố Thuận An và thị xã Tân Uyên
• Phía tây giáp phường Hiệp Thành
• Phía nam giáp phường Phú Hòa
• Phía bắc giáp các phường Phú Mỹ và Phú Tân.

Phường Phú Lợi có diện tích 6,98 km², dân số năm 2008 là 21.541 người, mật độ dân số đạt 3.088 người/km².