Yên Thịnh là một xã thuộc vùng bán sơn địa của Huyện Yên Định, nằm dọc theo con sông Cầu Chày ở phía tả ngạn, cách trung tâm huyện ( TT Quán Lào) khoảng 10 km về phía Tây, cách trung tâm thành phố thanh Hóa khoảng 40 km về phía tây bắc.

+ Phía Nam giáp sông Cầu Chày, hữu ngạn là huyện Thọ Xuân.

+ Phía Bắc giáp xã Yên Hùng.

+ Phía Đông giáp xã Yên Lạc.

+ Phía Tây giáp xã Yên Phú.

Đất đai của Yên Thịnh là vùng đất cổ  chủ yếu do phù xa của sông Mã và một phần sông Cầu Chày bồi đắp nên, tuy không màu mỡ so với một số địa hình khác, nhưng cũng phù hợp cho việc phát triển sản xuất các loại cây lương thực, thực phẩm.