Το Παλαιοχωράκι βρίσκεται σε υψόμετρο 347 μ. Ανήκει στον δήμο Ναυπακτίας της Περιφερειακής Ενότητας Αιτωλοακαρνανίας που βρίσκεται στην Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδας, σύμφωνα με τη διοικητική διαίρεση της Ελλάδας όπως διαμορφώθηκε με το πρόγραμμα “Καλλικράτης”. Έδρα του δήμου είναι η Ναύπακτος και ανήκει στο γεωγραφικό διαμέρισμα Στερεάς Ελλάδας.

Κατά τη διοικητική διαίρεση της Ελλάδας με το σχέδιο “Καποδίστριας”, μέχρι το 2010, το Παλαιοχωράκι ανήκε στο Τοπικό Διαμέρισμα Παλαιοχωρακίου, του πρώην Δήμου Ναυπάκτου του Νομού Αιτωλοακαρνανίας.