Phường Thủy Xuân là một trong 36 phường, xã của TP Huế. Phường có diện tích 7,71 km², mật độ dân số đạt 1.255 người/km². Phường giáp với nhiều phường khác của TP Huế và huyện Hương Thủy.
Cụ thể, phía bắc giáp phường Đúc; phía đông giáp phường Trường An, xã Thủy An; phía nam giáp xã Thủy Bằng (huyện Hương Thủy); phía tây giáp phường Thủy Biều.
Phần lớn diện tích đất phường là đất nông nghiệp. Trên địa bàn phường có 02 lăng của vua Tự Đức và Đồng Khánh. Bên cạnh đó, phường còn có làng nghề làm hương Thủy Xuân, thuận lợi phát triển du lịch. Ngoài ra, từ trung tâm phường tới sân bay Phú Bài cách khoảng 17 km; tới bến xe phía Nam TP Huế cách khoảng 5 km; tới Ga Huế cách khoảng 4 km; tới bệnh viện Trung ương Huế cách khoảng 5 km.
Về quy hoạch, bản đồ quy hoạch sử dụng đất phường Thủy Xuân được xác định theo bản đồ quy hoạch sử dụng đất TP Huế giai đoạn 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.