Santa Perpètua de Mogoda liegt im Nordosten Spaniens, in der autonomen Gemeinschaft Katalonien, rund 20 Kilometer nordöstlich vom Zentrum Barcelonas entfernt. Die Stadt gehört zur Comarca Vallès Occidental und befindet sich in einer leicht hügeligen Landschaft im Landesinneren, gut erreichbar über die Autobahnen AP-7 und C-59.
Die Umgebung ist geprägt von landwirtschaftlich genutzten Flächen, Industriegebieten und städtischer Bebauung. Gleichzeitig liegt Santa Perpètua in der Nähe wichtiger Naturgebiete wie dem Naturpark Montseny oder den Stränden der Mittelmeerküste, die in etwa 30–40 Minuten erreichbar sind. Auch Städte wie Sabadell und Terrassa liegen in unmittelbarer Nachbarschaft.
Das Klima ist typisch mediterran: milde Winter, heiße Sommer und angenehme Übergangszeiten im Frühling und Herbst. Besonders empfehlenswert für einen Besuch sind die Monate April bis Juni sowie September bis Oktober, wenn das Wetter mild ist und viele Feste stattfinden.