อยู่บนแนวเส้นทางรถไฟทางไกลสายตะวันออก บริเวณจุดตัดถนนราชปรารภ คร่อมเหนือสามแยกนิคมมักกะสัน (จุดบรรจบถนนราชปรารภและถนนนิคมมักกะสันเลียบทางรถไฟ) ห่างจากสี่แยกมักกะสัน (จุดบรรจบถนนราชปรารภ ถนนศรีอยุธยาและถนนจตุรทิศ) มาทางทิศใต้ประมาณ 100 เมตร และห่างจากสี่แยกประตูน้ำ (จุดบรรจบถนนราชปรารภ ถนนเพชรบุรีและถนนราชดำริ) มาทางทิศเหนือประมาณ 600 เมตร ในพื้นที่แขวงมักกะสัน และแขวงถนนเพชรบุรี เขตราชเทวี กรุงเทพมหานคร สถานีข้างเคียงตามแนวเส้นทางได้แก่สถานีพญาไท อยู่ห่างประมาณ 800 เมตร และสถานีมักกะสัน (อโศก) ห่างประมาณ 1,700 เมตร

สำหรับที่ตั้งของสถานีราชปรารภ เดิมเป็นป้ายหยุดรถราชปรารภในเส้นทางรถไฟสายตะวันออก แต่ได้หยุดให้บริการชั่วคราวตั้งแต่วันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2550 เพื่อใช้พื้นที่ก่อสร้างสถานีรถไฟฟ้าจนกว่าการก่อสร้างจะแล้วเสร็จ ระหว่างนี้ผู้โดยสารรถไฟชานเมืองยังสามารถใช้บริการได้ที่สถานีรถไฟมักกะสันซึ่งอยู่ห่างออกไปเพียง 400 เมตรเท่านั้น

โดยในอนาคต สถานีราชปรารภแห่งนี้จะเชื่อมต่อกับ สถานีราชปรารภของโครงการรถไฟฟ้ามหานคร สายสีส้ม ซึ่งเป็นโครงการใต้ดินตามแนวถนนราชปรารภ