Saint-Philibert liegt etwa sechzehn Kilometer südsüdwestlich von Dijon. Umgeben wird Saint-Philibert von den Nachbargemeinden Gevrey-Chambertin im Norden, Westen und Osten, Broindon im Osten und Südosten, Gilly-lès-Cîteaux im Süden sowie Morey-Saint-Denis im Südwesten.