Gellainville liegt etwa fünf Kilometer südöstlich des Stadtzentrums von Chartres. Umgeben wird Gellainville von den Nachbargemeinden Chartres im Nordwesten und Norden, Nogent-le-Phaye im Nordosten, Sours im Osten, Berchères-les-Pierres im Südosten und Süden, Morancez im Südwesten und Westen sowie Le Coudray im Westen.
