Puy-Sanières est situé au nord de la région Provence-Alpes-Côte d'Azur, dans le département des Hautes-Alpes (05).

La commune est riveraine du lac de Serre-Ponçon, au même titre qu'Embrun ou Savines-le-Lac. Elle s'étale de l'altitude 780m (niveau du lac plein) au sommet du Mont-Guillaume (2530m), de ce fait elle se trouve en zone périphérique du Parc National des Ecrins.

D'une superficie de 1104 hectares, Puy-Sanières possède près de 300 hectares de forêt communale; cette forêt est essentiellement constituée de résineux, pins et mélèzes. Près du lac la végétation est constituée de chênes, quelques vieilles vignes subsistent mais la quantité de vin produite reste très modeste.

L'exposition plein sud, l'ensoleillement, l'air sec et la douceur du climat Embrunais font de Puy-Sanières une commune où il fait bon vivre, loin des villes et des industries.