Donostia liegt an der nordspanischen Atlantikküste am Golf von Biskaya, nahe der französischen Grenze. Die Stadt ist umgeben von grünen Hügeln, wie dem Monte Igueldo und dem Monte Urgull, und bietet gleichzeitig einen direkten Zugang zum Meer mit mehreren Stadtstränden. Diese Kombination aus Bergen und Meer verleiht Donostia ihren unverwechselbaren Charakter.
In der Nähe befinden sich weitere bedeutende Städte wie Bilbao (ca. 100 km westlich) und Pamplona (etwa 85 km südlich), während die französische Stadt Biarritz in weniger als einer Stunde erreichbar ist. Der Fluss Urumea fließt durch die Stadt und mündet direkt in den Atlantik.
Das Klima ist ozeanisch mit milden Temperaturen das ganze Jahr über. Die Sommer sind angenehm warm, selten zu heiß, während die Winter mild und feucht sind. Die beste Reisezeit ist von Mai bis Oktober, wenn das Wetter stabil und sonnig ist – ideal für Veranstaltungen im Freien oder am Strand.