อำเภอศรีราชาตั้งอยู่ชายฝั่งทะเลตะวันออกของอ่าวไทย พื้นที่ส่วนใหญ่มีภูเขาล้อมรอบและเป็นที่ลาดเนิน ที่ว่าการอำเภอศรีราชาตั้งอยู่ริมถนนสุขุมวิท ตำบลศรีราชา ห่างจากตัวจังหวัดชลบุรี 24 กิโลเมตร และห่างจากกรุงเทพมหานคร 105 กิโลเมตร พื้นที่ในการปกครองของอำเภอมีอาณาเขตติดต่อกับอำเภอข้างเคียงดังต่อไปนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอเมืองชลบุรีและอำเภอบ้านบึง
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอหนองใหญ่ และอำเภอปลวกแดง (จังหวัดระยอง)
• ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภอบางละมุง
• ทิศตะวันตก จรดอ่าวไทยและเขตอำเภอเกาะสีชัง