مجتمع عظیم پتروشیمی مسجدسلیمان در زمینی به مساحت ۴۰۰ هکتار و در منطقه زیلایی شهرستان مسجدسلیمان، در محدوده ۱۳۰ کیلومتری شمال شرقی اهواز، ۳۰ کیلومتری شمال غربی شهر مسجدسلیمان مجاور جاده لالی(منطقه هفت شهیدان) و  ۱۱/۵ کیلومتری جنوب رودخانه کارون قرار دارد. برابر طرح توسعه، وسعت منطقه به بیش از ۱۰۰۰ هکتار افزایش خواهد یافت.
از نظر موقعیت جغرافیایی منطقه از طریق بندر امام خمینی به آبهای آزاد بین المللی و از طریق راه آهن سراسری به ترکیه، اروپا و آسیای مرکزی دسترسی دارد.