Phường Phú Bài là một trong 10 phường, xã của thị xã Hương Thủy. Phường có diện tích 15,70 km², mật độ dân số đạt 903 người/km². Phường giáp với nhiều phường, xã khác của thị xã Hương Thủy.
Cụ thể, phường Phú Bài nằm ở trung tâm thị xã Hương Thủy; phía đông giáp các xã Thủy Tân và Thủy Phù; phía tây giáp phường Thủy Châu; phía nam giáp các xã Thủy Phù và Phú Sơn; phía bắc giáp các phường Thủy Châu và Thủy Lương.
Trước đây, Phú Bài là thị trấn huyện lỵ huyện Hương Thủy. Ngày 9 tháng 2 năm 2010, chuyển huyện Hương Thủy thành thị xã Hương Thủy và thành lập phường Phú Bài trên cơ sở toàn bộ 15,70 km² diện tích tự nhiên, 14.174 người của thị trấn Phú Bài.
Trên địa bàn phường có sân bay quốc tế Phú Bài, khu công nghiệp Phú Bài, sân vận động Hương Thủy, Thị ủy Hương Thủy, phòng Giáo dục và Đào tạo thị xã Hương Thủy,...
Về quy hoạch, bản đồ quy hoạch sử dụng đất phường Phú Bài được xác định theo bản đồ quy hoạch sử dụng đất thị xã Hương Thủy giai đoạn 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.
Ký hiệu các loại đất trên bản đồ quy hoạch.
Lưu ý: File bản đồ nặng nên xem tốt nhất trên máy tính.