La commune de Poses se situe à l’intérieur d’une boucle de la Seine, exclusivement sur la rive gauche, au niveau du confluent avec l’Andelle, petite rivière de la rive droite. Elle est limitrophe des communes des Damps vers l’aval, de Tournedos-sur-Seine vers l’amont, et de Léry vers l’intérieur des terres.

Le site est surplombé, de l’autre côté de la Seine par la côte des Deux-Amants qui s’élève sur plus d’une centaine de mètres jusqu’au plateau du Vexin. La commune elle-même ne dépasse pas une dizaine de mètres au-dessus du niveau du fleuve.

La commune d’Amfreville-sous-les-Monts, sur l’autre rive de la Seine, est reliée à Poses par une passerelle piétonne qui emprunte l’important barrage sur la Seine et son jeu d’écluses. Bien qu’administrativement rattaché majoritairement à cette commune, le barrage est le plus souvent appelé barrage de Poses, sa vraie dénomination étant barrage de Poses-Amfreville.