San Giuliano Terme si estende tra la pianura alluvionale dell'Arno e le prime alture delle Colline Pisane, a soli 6 km dalla costa tirrenica. Il territorio, prevalentemente pianeggiante con rilievi come Cima della Sughereta (313 m) e Colle Grosso (316 m), è caratterizzato da sorgenti e grotte carsiche come Buche delle Fate. Con 30.867 abitanti e una densità di 336 ab/km², il paese si sviluppa attorno al nucleo storico, in un contesto rurale e residenziale.
L'economia locale si basa su commercio, servizi e agricoltura; il reddito medio è di 27.224 €, il prezzo delle case di 1.660 €/m². La zona rientra nell'area di produzione del Chianti DOCG e del Chianti Classico DOP, oltre ad altre denominazioni toscane come Lucca DOP e Pane Toscano DOP. La copertura FTTH raggiunge il 59% delle abitazioni, segnale di una connettività in crescita.
Il clima è mediterraneo, con temperatura media di 15 °C e precipitazioni annue di 920 mm. Il rischio idrogeologico è molto alto, ma il suolo consumato è solo l'11,2%. Tra i 58 monumenti e 2 musei spicca il patrimonio termale; nei dintorni si trovano i siti UNESCO di Pisa e San Gimignano. L'età media di 47,9 anni e un indice di vecchiaia di 270 riflettono una popolazione matura, mentre il saldo naturale negativo (-208) è compensato da una stabile residenzialità.