Xã Thắng Lợi nằm ở phía tây nam của huyện Văn Giang, thuộc tả ngạn sông Hồng.

• Phía bắc giáp xã Liên Nghĩa, huyện Văn Giang, tỉnh Hưng Yên.
• Phía đông giáp xã Mễ Sở, huyện Văn Giang, tỉnh Hưng Yên.
• Phía nam giáp xã Hồng Vân, huyện Thường Tín, thành phố Hà Nội (ranh giới tự nhiên là sông Hồng).
• Phía tây giáp xã Ninh Sở, huyện Thường Tín và xã Vạn Phúc, huyện Thanh Trì, thành phố Hà Nội (ranh giới tự nhiên là sông Hồng).