พื้นที่ของเทศบาลเมืองสัตหีบมีลักษณะเป็นแนวยาวไปตามถนนสุขุมวิท (ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 3) และถูกล้อมรอบด้วยพื้นที่ของเทศบาลตำบลเขตรอุดมศักดิ์

• ทิศเหนือ ติดต่อกับเขตเทศบาลตำบลเขตรอุดมศักดิ์
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับเขตองค์การบริหารส่วนตำบลพลูตาหลวงและเขตเทศบาลตำบลเขตรอุดมศักดิ์
• ทิศใต้ ติดต่อกับอ่าวไทยและเขตเทศบาลตำบลเขตรอุดมศักดิ์
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับอ่าวไทยและเขตเทศบาลตำบลเขตรอุดมศักดิ์