Xã Trung Thành nằm ở phía đông nam thị xã Phổ Yên, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp xã Đông Cao và xã Tân Phú
• Phía tây giáp thành phố Hà Nội
• Phía nam giáp xã Thuận Thành
• Phía bắc giáp các xã Nam Tiến, Tân Hương và Vạn Phái.

Xã Trung Thành có diện tích 8,97 km2, dân số năm 1999 là 8.917 người, mật độ dân số đạt 994 người/km2.

Địa hình xã Trung Thành chủ yếu là đồng bằng phẳng, xen kẽ giữa những cánh đồng trũng, có sông Công chảy men theo phía tây.