Xã Vĩnh Quang nằm ở phía bắc thành phố Cao Bằng, cách trung tâm thành phố 5 km, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp huyện Hòa An và phường Ngọc Xuân
• Phía tây giáp huyện Hòa An
• Phía nam giáp phường Đề Thám và xã Hưng Đạo
• Phía bắc giáp huyện Hòa An.

Xã Vĩnh Quang có diện tích 13,40 km², dân số năm 2019 là 3.201 người, mật độ dân số đạt 238 người/km².

Sông Bằng tạo thành ranh giới tự nhiên giữa xã Vĩnh Quang và phường Đề Thám. Tỉnh lộ 203 chạy qua địa bàn xã. Trên địa bàn xã có núi Nà Lin và đền Kỳ Sầm.