Située à l'extrême Sud-Est des Yvelines, limitrophe des départements de l'Essonne et d'Eure-et-Loir, Paray-Douaville est une commune rurale, au territoire plat et dénudé, caractéristique de la Beauce.
La commune est également composée d'hameaux qui renforce sa diversité et sa présence sur le territoire :
- Villers,
- Lenainville,
- Le chateau Douaville,
- Le petit orme.
La commune est desservie par la route nationale N191 qui relie Rambouillet à Étampes (Essonne).
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