บริเวณทางแยกอ่อนนุช ระหว่างซอยสุขุมวิท 79 และซอยสุขุมวิท 81 กับซอยสุขุมวิท 50 และซอยสุขุมวิท 52 ห่างจากถนนอ่อนนุช (สุขุมวิท 77) ประมาณ 300 เมตร ในพื้นที่แขวงพระโขนง เขตคลองเตย แขวงพระโขนงเหนือ เขตวัฒนา แขวงบางจาก และแขวงพระโขนงใต้ เขตพระโขนง กรุงเทพมหานคร

ในช่วงปี พ.ศ. 2542-2554 สถานีอ่อนนุชเคยเป็นสถานีปลายทางของรถไฟฟ้าบีทีเอสสายสุขุมวิทฝั่งตะวันออก แต่ปัจจุบันไม่ได้เป็นสถานีปลายทางแล้ว เนื่องจากมีการสร้างส่วนต่อขยายจากสถานีอ่อนนุชไปยังสถานีแบริ่ง สถานีสำโรง และสถานีเคหะฯ ในจังหวัดสมุทรปราการตามลำดับ