Village périurbain de l'Ostrevent, dans l'ancien bassin minier, Tilloy-lez-Marchiennes se situe à huit kilomètres au sud-ouest de Saint-Amand-les-Eaux, dans le département du Nord, en région Hauts-de-France. La commune se trouve aussi à 16 kilomètres de Valenciennes, à 18 kilomètres de Douai et à huit kilomètres de la frontière franco-belge. Elle appartient au bassin de vie et à l'unité urbaine de Saint-Amand-les-Eaux, ainsi qu'à l'aire d'attraction de Lille, et est liée au parc naturel régional Scarpe-Escaut. Ses voisines sont Beuvry-la-Forêt, Bousignies, Brillon, Hasnon, Marchiennes, Millonfosse, Sars-et-Rosières et Warlaing. Son territoire plat, entre 15 et 20 mètres d'altitude, est drainé par plusieurs courants : le Courant de l'Hôpital, qui rejoint la Scarpe canalisée à Thun-Saint-Amand, le canal du Décours, qui s'y jette à Saint-Amand-les-Eaux, le Courant de Tilloy et le Courant de Coutiches Aval. Pour signaler une défaillance de l'éclairage public, une chaussée dégradée, un dépôt sauvage ou un fossé à entretenir, les habitants s'adressent à la mairie de Tilloy-lez-Marchiennes via Signaleo.

Ecole primaire Bernard Hinault