Huyện Văn Giang là huyện cực tây bắc của tỉnh Hưng Yên, nằm ở đồng bằng Bắc Bộ, bên bờ tả ngạn sông Hồng, giáp với Hà Nội. Phía Nam giáp huyện Khoái Châu, phía Đông Nam giáp huyện Yên Mỹ, phía Đông Bắc giáp huyện Gia Lâm Hà Nội và huyện Văn Lâm của Hưng Yên. Phía Bắc và Tây Bắc giáp huyện Gia Lâm, phía Tây giáp huyện Thanh Trì, phía Tây Nam giáp huyện Thường Tín, đều của Hà Nội. Chảy dọc theo ranh giới với huyện Văn Lâm là con sông đào Bắc Hưng Hải. Sông Hồng làm ranh giới tự nhiên giữa huyện với huyện Thanh Trì và huyện Thường Tín, đều thuộc thành phố Hà Nội. Diện tích tự nhiên của huyện Văn Giang là 71,79 km².