Xã Tràng Xá nằm ở phía nam huyện Võ Nhai, có vị trí địa lý:
Phía đông giáp xã Dân Tiến và xã Phương Giao
Phía tây giáp xã Liên Minh
Phía nam giáp xã Dân Tiến
Phía bắc giáp thị trấn Đình Cả và các xã Lâu Thượng, Phú Thượng.
Xã Tràng Xá có diện tích 47,80 km², dân số năm 1999 là 7.057 người, mật độ dân số đạt 148 người/km².
Xã nằm bên tuyến tỉnh lộ 242 nối từ thị trấn Chợ Chu sang tỉnh Lạng Sơn. Sông Rong, một phụ lưu của sông Thương chảy qua phía tây của xã.