Elle appartient au canton de Ferney-Voltaire, cependant, elle est plus près de Gex. Elle est encadrée des communes d’Ornex à l’ouest, Cessy au nord et Grilly à l’est. Villars-Notre-Dame est un hameau de la commune.
Elle est traversée par l'Oudar et la Lillette, son affluent. Celui-ci se jette dans la Versoix puis dans le lac Léman.
Sa situation lui permet d’être à égale distance des stations de skis du Jura ou l’on peut également pratiquer la randonnée, en été, dans le parc naturel régional du même nom, et du lac Léman.
Étant une commune agricole, sa surface se compose principalement de champs. Actuellement, ces champs disparaissent au profit de grandes résidences. De par leur proximité avec la Suisse, les communes du pays de Gex servent de « cités dortoirs » aux pendulaires. Versonnex n’est pas épargné par ce phénomène et les prix du terrain s’envolent depuis plusieurs décennies.
Versonnex possède aussi ses forêts, principalement au sud de la commune. Celles-ci forment la frontière avec la Suisse. Ces lieux sont agréables pour la promenade, la chasse et toute forme de loisirs en plein air. De par sa situation, il n’est pas rare de passer plusieurs fois la frontière durant une escapade. Il est amusant de compter les « pierres - frontières » certaines datant parfois du temps des rois en France.
La commune a aussi un petit plan d’eau accolé à la commune de Cessy. On ne peut malheureusement y pratiquer aucun sport nautique et une autorisation de pêche est requise si l’on souhaite taquiner la carpe.
Versonnex s’inscrit dans cette région particulière qu’est le pays de Gex, on ne sait pas vraiment si l’on est en Suisse ou en France. Les frontières ont tellement bougé aux fil des siècles qu’il n’est pas rare qu’un village ait changé plusieurs fois de nationalité au cours de son histoire.