La aldea está ubicada a una altitud de 216 m, cuatro kilómetros al noroeste del Río Chapare y tres kilómetros al sureste del río Motamojo, justo antes de que desemboque en el río Chapare.
La temperatura media anual a largo plazo es de casi 27 °C, las temperaturas mensuales oscilan entre unos buenos 23 °C en julio y algo menos de 29 °C en diciembre y enero (ver diagrama climático de Villa Tunari).
San Francisco se encuentra a 189 kilómetros por carretera al noreste de Cochabamba, la capital del departamento.
Conduce desde Tambo Quemado en la frontera con Chile vía Cochabamba y Sacaba hasta Villa Tunari y por vía Santa Cruz hasta Puerto Suárez en la frontera con Brasil.
Dos kilómetros al este de Villa Tunari, entre los puentes sobre el Río Espíritu Santo y el Río Chapare, un camino rural se desvía de la carretera principal en dirección norte y llega por Chipiriri y Villa 14 de Septiembre a veintiséis kilómetros San Francisco.