Xã Trường Yên nằm ở phía tây huyện Hoa Lư, có vị trí địa lý:

• Phía bắc giáp huyện Gia Viễn qua sông Hoàng Long
• Phía tây huyện Gia Viễn
• Phía đông giáp các xã Ninh Giang, Ninh Hòa
• Phía nam giáp các xã Ninh Xuân, Ninh Hải.

Xã Trường Yên có diện tích 21,40 km², dân số năm 2019 là 10.337 người[2], mật độ dân số 483 người/km².

• Trường Yên là xã thuộc vùng chuyển tiếp giữa đồng bằng và miền núi. Vùng núi đá vôi tập trung nhiều ở phía tây và phía nam của xã.
• Phần lớn diện tích của khu di tích cố đô Hoa Lư (kinh đô Hoa Lư thể kỷ X của nước Đại Cồ Việt) và các di tích quan trọng thuộc địa phận xã Trường Yên. Hiện tại, các làng cổ Trường Yên còn giữ được một hệ thống các di tích lịch sử văn hóa phong phú với các chùa cổ, đền, đình, phủ, lăng, thành quách cung điện và các làng cổ, chúng đều thuộc quần thể di sản thế giới Tràng An.
• Đây cũng là xã được công nhận Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân ở Ninh Bình.

Trụ sở xã cách trung tâm thành phố Ninh Bình 7 km. Xã Trường Yên hiện có quốc lộ 38B nối từ thị trấn Thiên Tôn đến ngã ba Anh Trỗi (Nho Quan) và đại lộ Tràng An đi qua.