Santurce-Antiguo liegt im Norden Spaniens an der Küste des Kantabrischen Meeres, in der Autonomen Gemeinschaft Baskenland, Provinz Bizkaia. Die Stadt ist Teil der Metropolregion Bilbao und befindet sich nur etwa 15 Kilometer westlich des Stadtzentrums von Bilbao. Dank ihrer Lage ist sie sowohl urban angebunden als auch maritim geprägt.
Geografisch wird Santurtzi von zwei markanten Elementen bestimmt: dem Atlantik im Norden und dem Monte Serantes im Süden. Die Flussmündung des Nervión verläuft ganz in der Nähe, ebenso wie der berühmte Vizcaya-Brücke (Puente Colgante), ein UNESCO-Weltkulturerbe. Die Umgebung bietet zahlreiche Strände, Wanderwege und Ausblicke auf das Meer.
Das Klima ist ozeanisch und gemäßigt. Die Sommer sind mild, selten über 30 °C, und die Winter bleiben kühl, aber frostfrei. Regen ist gleichmäßig über das Jahr verteilt, was die Region besonders grün und fruchtbar macht. Die beste Reisezeit ist zwischen Mai und September, wenn das Wetter angenehm und die kulturellen Veranstaltungen zahlreich sind.