Charsenoi liegt im nördlichen Teil des Großen Kaukasus am Martan, einem rechten Nebenfluss der Sunscha, knapp 50 km Luftlinie südlich der Republikhauptstadt Grosny. Charsenoi gehört zum Schatoiski rajon, befindet sich etwa 12 km westnordwestlich von dessen Verwaltungszentrum Schatoi und ist Sitz der Landgemeinde Charsenoiskoje selskoje posselenije, zu der außerdem das Dorf Maly Charsenoi („Klein-Charsenoi“, etwa 4 km nordwestlich) gehört.
↑ abItogi Vserossijskoj perepisi naselenija 2010 goda po Čečenskoj respublike. Tom 1. Čislennostʹ i razmeščenie naselenija (Ergebnisse der allrussischen Volkszählung 2010 für die Tschetschenische Republik. Band 1. Anzahl und Verteilung der Bevölkerung).Grosny 2012. (Download von der Website des Territorialorgans Tschetschenische Republik des Föderalen Dienstes für staatliche Statistik)