ด้านทิศตะวันตกของสามแยกพระโขนง จุดบรรจบถนนสุขุมวิทและ ถนนพระรามที่ 4 ระหว่างซอยสุขุมวิท 44/1-46 กับซอยสุขุมวิท 67-69 ใกล้กับทางแยกถนนสุขุมวิท 71 (ปรีดี พนมยงค์) ซึ่งอยู่ถัดออกไปที่หน้าตลาดพระโขนง ในพื้นที่แขวงพระโขนงเหนือ เขตวัฒนา และแขวงพระโขนง เขตคลองเตย กรุงเทพมหานคร

สถานีพระโขนงเป็นสถานีที่อยู่ใกล้ถนนปรีดี พนมยงค์ ซึ่งเป็นเส้นทางต่อเนื่องกับถนนรามคำแหง จึงสามารถเชื่อมต่อรถประจำทางไปสู่ย่านคลองตัน มหาวิทยาลัยรามคำแหง และบางกะปิ ซึ่งเป็นย่านการค้าและที่พักอาศัยที่สำคัญของกรุงเทพมหานครด้านตะวันออกและยังสามารถต่อเส้นทางไปยังสถานีรามคำแหง ของโครงการรถไฟฟ้าเชื่อมท่าอากาศยานสุวรรณภูมิได้ที่บริเวณป้ายหยุดรถรามคำแหง (หรือป้ายหยุดรถสุขุมวิท 71 เดิม) ได้อีกด้วย