Mathenay ist eine französische Gemeinde im Département Jura in der Region Bourgogne-Franche-Comté. Sie gehört zum Arrondissement Dole und zum Kanton Arbois. Die Nachbargemeinden sind Molamboz im Norden, Vadans im Osten, Abergement-le-Grand im Süden, Aumont im Südwesten und La Ferté im Westen.