Village du Vexin français, Fay-les-Étangs se situe dans l'Oise, en région Hauts-de-France, à 5 km au sud-est de Chaumont-en-Vexin, à 13 km au sud-est de Gisors et à 23 km au sud-ouest de Beauvais. Le village est desservi par l'ancienne route nationale 323, devenue RD 923, qui passe au nord. Son territoire, rattaché au bassin Seine-Normandie, est drainé par la Troesne, rivière de 27 km qui rejoint l'Epte à Gisors, ainsi que par le canal de la Garenne et le canal Saint-Clair. En 1827, Louis Graves y décrivait un sol crayeux au nord, sableux au centre, des marais au midi et des maisons en bois couvertes de chaume. L'église Saint-Vaast, en bordure de l'ancienne zone marécageuse de la Troësne, se reconnaît à son clocher élancé : sa nef et la base du clocher datent du XIe siècle, une chapelle voûtée d'ogives est bâtie vers 1200 et une autre, dédiée à saint Jean-Baptiste, au début du XIVe siècle. La commune compte aussi un haras. Pour faire remonter un défaut d'entretien des espaces verts, un dépôt sauvage, un trottoir endommagé ou une panne d'éclairage public, les habitants s'adressent à la mairie de Fay-les-Étangs via Signaleo.

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