Saint-Pavace liegt etwa drei Kilometer nördlich des Stadtzentrums von Le Mans am Fluss Sarthe. Umgeben wird Saint-Pavace von den Nachbargemeinden Saint-Saturnin im Norden und Nordwesten, Neuville-sur-Sarthe im Norden und Nordosten, Coulaines im Osten und Südosten, Le Mans im Süden und Südwesten sowie La Chapelle-Saint-Aubin im Westen und Nordwesten.