Entre les vallons de l'Escouach et du Romédol, Doulezon occupe un territoire agricole de la rive gauche de la Dordogne, dans le département de la Gironde, en région Nouvelle-Aquitaine. Le village se trouve à environ cinq kilomètres au sud de la Dordogne, entre Pujols et Pessac-sur-Dordogne, à l'est de Bordeaux et au sud-est de Libourne. Ses communes limitrophes sont Mouliets-et-Villemartin, Sainte-Radegonde, Pellegrue, Saint-Antoine-du-Queyret, Ruch et Pujols ; un quadripoint, situé en forêt, réunit Doulezon, Sainte-Radegonde, Saint-Antoine-du-Queyret et Pellegrue. Au sud, l'Escouach, né à Saint-Antoine-du-Queyret, marque la limite avec Ruch avant de filer vers la Dordogne, tandis qu'au nord son affluent, le Romédol, sépare la commune de Sainte-Radegonde. Classée commune rurale à habitat très dispersé, Doulezon reste dominée par les cultures permanentes, qui couvrent l'essentiel de ses terres agricoles, aux côtés des prairies et des bois. Pour signaler un problème de voirie, une défaillance de l'éclairage public, un dépôt sauvage ou un défaut d'entretien des espaces verts, les habitants transmettent leur demande à la mairie de Doulezon via Signaleo.

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