Прилепенское сельское поселение расположено в западной части Чернянского района, входящего в состав Белгородской области, граничит на востоке с Русскохаланским сельским поселением, на юго-востоке – с Ездоченским сельским поселением, на севере – с Кочегуренским и Ольшанским сельскими поселениями, на западе – с Лозновским сельским поселением и Корочанским районом, на юге – с Новооскольским районом, имеет связи с ними посредством существующей автомагистрали регионального значения и автодорог местного значения.