Село Патріотівка знаходиться на лівому березі річки Псел, вище за течією на відстані 8 км розташоване село Низи (Сумський район), нижче за течією на відстані 6 км розташоване село Старонове, на протилежному березі - село Ворожба. Річка в цьому місці звивиста, утворює лимани, стариці і заболочені озера. До села примикає великий лісовий масив (сосна, дуб).