Το Παλαιό Φάληρο είναι παραλιακή συνοικία του Νοτίου Τομέα Αθηνών, νοτιοδυτικά του κέντρου της Αθήνας. Η έκτασή του είναι 4,6 τετραγωνικά χιλιόμετρα, ενώ το μήκος της παραλίας του στον Σαρωνικό είναι περίπου 4 χλμ. Απέχει περίπου 9 χλμ. από το κέντρο της Αθήνας (συνδέεται με τη Λεωφόρο Συγγρού), 13 χιλιόμετρα από το λιμάνι του Πειραιά (συνδέεται με τη Λεωφόρο Ποσειδώνος) και περίπου 40 χιλιόμετρα από το Διεθνές Αεροδρόμιο Αθηνών Ελευθέριος Βενιζέλος. Το Παλαιό Φάληρο βρίσκεται στη νότια πλευρά του νομού Αττικής και συνορεύει με τους δήμους Καλλιθέας (δυτικά-βόρεια, με όριο τη Λεωφόρο Συγγρού), Νέας Σμύρνης (βόρεια-βορειοανατολικά), Αγίου Δημητρίου (ανατολικά) και Αλίμου (ανατολικά-νοτιοανατολικά, με όριο το Ρέμα της Πικροδάφνης). Η παραλία του Παλαιού Φαλήρου έχει κατά κύριο λόγο νοτιοδυτικό προσανατολισμό.