San Sebastián de la Gomera liegt an der Ostküste der Insel La Gomera im Atlantischen Ozean. Die Insel gehört zur spanischen autonomen Region Kanarische Inseln und ist etwa 30 Kilometer westlich von Teneriffa entfernt. Die Stadt selbst liegt in einer geschützten Bucht und ist umgeben von steilen Hügeln und Schluchten.
In der Nähe befinden sich markante geographische Punkte wie der Nationalpark Garajonay, ein UNESCO-Weltnaturerbe mit nebelverhangenen Lorbeerwäldern, sowie eindrucksvolle Steilklippen und schwarze Sandstrände wie der Playa de San Sebastián. Die Nachbarinsel Teneriffa ist per Fähre in unter einer Stunde erreichbar, was San Sebastián auch für Tagesausflüge attraktiv macht.
Das Klima ist subtropisch mit ganzjährig milden Temperaturen. Die Sommer sind warm, aber selten extrem heiß, und die Winter angenehm mild. Die beste Reisezeit liegt zwischen März und November, wobei das angenehme Klima ganzjährig Outdoor-Aktivitäten ermöglicht.