Chavannes-sur-Moudon ist eine politische Gemeinde im Distrikt Broye-Vully des Kantons Waadt in der Schweiz.

Chavannes-sur-Moudon liegt auf 680 m ü. M., 20,5 km südwestlich des Bezirkshauptortes Payerne (Luftlinie). Das kleine Haufendorf erstreckt sich auf einem Sattel östlich des mittleren Broyetals, im östlichen Waadtländer Mittelland.

Die Fläche des 5,2 km² grossen Gemeindegebiets umfasst einen Abschnitt des Molassehügellandes zwischen dem Broyetal und dem Oberlauf der Glâne. Die nordwestliche Grenze der Gemeinde bildet der dicht bewaldete Steilhang des Broyetals; im Südwesten reicht das Gebiet bis fast zur Broye hinunter. Vom Hügel Le Dévin (724 m ü. M.) am Rand des Broyetals erstreckt sich der Gemeindeboden ostwärts bis zur Waldhöhe En Ardra (bis 760 m ü. M.) und in einem schmalen Streifen bis zur Höhe Brûle Fer, auf der mit 848 m ü. M. der höchste Punkt von Chavannes-sur-Moudon erreicht wird.