Mézières-en-Vexin liegt etwa 58 Kilometer südöstlich von Rouen.
Nachbargemeinden von Mézières-en-Vexin sind Guiseniers im Norden, Vexin-sur-Epte im Süden und Osten, Notre-Dame-de-l’Isle im Westen und Südwesten sowie Hennezis im Westen und Nordwesten.