แขวงคลองบางบอนตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของเขตบางบอน มีอาณาเขตติดต่อกับเขตการปกครองข้างเคียงดังนี้[3]

• ทิศเหนือ ติดต่อกับแขวงคลองบางพราน (เขตบางบอน) มีถนนเอกชัยเป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ติดต่อกับแขวงบางขุนเทียน (เขตจอมทอง) มีคลองวัดสิงห์เป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันออกและทิศใต้ ติดต่อกับแขวงแสมดำ (เขตบางขุนเทียน) มีทางรถไฟสายแม่กลองช่วงวงเวียนใหญ่–มหาชัยเป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันตกเฉียงใต้ ติดต่อกับแขวงบางบอนใต้ (เขตบางบอน) มีถนนกาญจนาภิเษกเป็นเส้นแบ่งเขต