San Fernando de Henares liegt im Osten der Provinz Madrid, etwa 15 Kilometer vom Stadtzentrum der spanischen Hauptstadt entfernt. Die Stadt befindet sich in einer strategischen Lage zwischen Madrid, Alcalá de Henares und Torrejón de Ardoz und ist Teil des Henares-Korridors – einem wichtigen industriellen und logistischen Zentrum der Region.
Die Stadt liegt am Fluss Henares und ist von urbanisierten Gebieten, Industrieparks sowie Naturflächen umgeben. Die Nähe zur Sierra de Guadarrama im Norden und der Flusslandschaft des Tajo macht die Region auch für Naturliebhaber interessant. Die Küste liegt zwar einige Stunden entfernt, doch bieten die Umgebung und die Nähe zu Madrid reichlich Abwechslung.
Das Klima ist kontinental-mediterran geprägt, mit heißen Sommern, kalten Wintern und gemäßigten Frühjahrs- und Herbstmonaten. Die angenehmsten Zeiten für einen Besuch sind der Frühling (April bis Juni) und der Herbst (September bis Oktober), wenn die Temperaturen mild und die Stadt besonders lebendig ist.