Poiseul-la-Ville-et-Laperrière liegt in Burgund, etwa 38 Kilometer nordwestlich von Dijon an der Seine, die die Gemeinde im Nordosten begrenzt. Umgeben wird Poiseul-la-Ville-et-Laperrière von den Nachbargemeinden Baigneux-les-Juifs im Norden, Orret im Nordosten, Oigny im Nordosten und Osten, Billy-lès-Chanceaux im Osten und Südosten, Frôlois im Süden und Westen sowie La Villeneuve-les-Convers im Westen.