Xã Thủy Tây có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp thị trấn Thạnh Hóa và các xã Thạnh An, Thuận Nghĩa Hòa
• Phía tây giáp huyện Tân Thạnh
• Phía nam giáp xã Thạnh An
• Phía bắc giáp các xã Thạnh Phú và Thạnh Phước.

Xã có diện tích 31,77 km², dân số năm 2003 là 3.540 người^[2], mật độ dân số đạt 111 người/km².