Chalou-Moulineux s’est construit sur la dépression du front de Beauce. La Chalouette y prend sa source. Elle alimente deux étangs avant de s’écouler paisiblement par une large vallée aux pentes adoucies vers Chalo-Saint-Mars puis plus loin Étampes (15 km). Le village construit sur le coteau, surplombe le hameau de Moulineux, le grand étang et tourne le dos au monotone plateau beauceron. Chalou-Moulineux est un village rural ou six fermes exploitent les terres nourricières de la Beauce.