Zentral und trotzdem ruhig gelegen mit bester Anbindung an die öffentlichen Verkehrsmittel und die Schnellstraße/Autobahn. Der Stadtteil Neckarau wird im Nordwesten durch die Rheingoldstraße vom Stadtteil Niederfeld, sowie durch Rottfeldstraße und Voltastraße vom Stadtteil Almenhof abgegrenzt. Im Nordosten verläuft die Stadtteilgrenze zu Neuhermsheim etwa in der Mitte des Rangierbahnhofs. Im Osten grenzt Neckarau entlang der B 38a an den Bezirk Mallau, im Südosten an den Bezirk Casterfeld des Stadtteils Rheinau und im Süden an die Gemeinde Altrip jenseits des Rheins. In westlicher Richtung endet Neckarau im Waldpark kurz vor dem Strandbad, das zum Stadtteil Niederfeld gehört.