Er bod Worthenbury o fewn ffiniau Bwrdeistref Sirol Wrecsam, yn ddaearyddol mae’n pentref ar Wastadedd Sir Gaer. Mae’r pentref tua 8 milltir i’r de-ddwyrain o Wrecsam rhwng Bangor Is-coed a Malpas ar ffordd y B5069.  Mae nentydd Emral a Wych yn cyfarfod yn Worthenbury i ffurfio Nant Worthenbury, un o is-afonydd afon Dyfrdwy, sydd tua 1 milltir i’r gogledd-orllewin.

Cafodd Ardal Gadwraeth Worthenbury ei dynodi am y tro cyntaf ym mis Mawrth 1971 a newidiwyd ac ehangwyd ei ffin ym mis Ebrill 2000 ac unwaith eto ym mis Tachwedd 2009. Mabwysiadwyd Asesiad o Gymeriad a Chynllun Rheoli Ardal Gadwraeth Worthenbury ym mis Tachwedd 2009.