Potirendaba está localizada na região noroeste do Estado de São Paulo, próxima à cidade de São José do Rio Preto (35,4 km) e distante cerca de 396 Km da capital do Estado, São Paulo. Possui uma área de 342,39 km², localizada na região Noroeste do Estada de São Paulo, no paralelo 21º02'34" de latitude sul e a uma longitude 49º22'38" oeste, estando a uma altitude de 469 metros. Sua localização exata no globo terrestre é: latitude 20° 25m 02s, longitude 49° 58m 22s; altitude de 525 metros.
O relevo é constituído por superfícies planas e o solo se caracteriza como de média e alta fertilidade.
O clima é tropical com estação seca, e temperatura média anual de 24° C (máxima de 37° C e mínima de 10° C).