Il territorio di San Giuliano Terme si colloca nella verde pianura tra i fiumi Serchio e l'Arno, ai piedi del Monte Pisano nella parte di esso più vicina al mare. Il comune, uno dei più importanti nella provincia di Pisa, oltre che di una sorgente termale, gode di un ottimo clima, sia in estate che d'inverno grazie alle mitiganti brezze marine. La sua posizione geografica permette di raggiungere le città di Pisa, Lucca, Livorno e Viareggio in poco tempo.
Il comune di San Giuliano Terme racchiude un grande territorio, ricco di bellezze artistiche, naturali e storiche. Le pievi romaniche di Rigoli e Pugnano, le ville settecentesche del lungomonte, i vari monasteri, l'estesa varietà di sentieri suggestivi sui Monti Pisani, il Parco Regionale Migliarino San Rossore Massaciuccoli, il complesso termale,il notevole complesso sportivo, la vicinanza al mare, i paesaggi rurali, e la cucina con i suoi piatti ed i suoi vini, fanno di San Giuliano Terme un luogo dove si può trovare ancora il benessere, lo sport, la tranquillità. 

Dal 1997 sono state costituite dall'amministrazione comunale due aree naturali protette.
La prima è quella del monte Castellare che si estende su 240 ettari e dove è possibile visitare il primo parco archeologico del territorio pisano e i ruderi della villa del 1800 del naturalista polacco De Bosniascki. Il panorama dalla cima del monte Castellare è molto suggestivo, come lo è dal passo di Dante, cosi chiamato perchè citato nell'inferno di Dante, come ci ricorda un busto del poeta con lapide, sul passo stesso.

La seconda area è la valle delle fonti ad Asciano, 193 ettari, dove dal XIV secolo si sfruttavano le sue sorgenti per l'approvvigionamento idrico di Pisa.
Nel paese di Asciano, e nel piano possiamo ancora vedere l'acquedotto mediceo che da Asciano raggiunge Pisa.
La preziosità degli effetti delle acque di S. Giuliano era gia nota agli etruschi e poi ai romani. Proprio grazie alla sorgente termale è stato favorito lo sviluppo dell'abitato del paese stesso in epoche lontane, oltreche dalla presenza del Granduca di Toscana Francesco Stefano di Lorena che qui venne a risiedere nel '700.
Nell'800 si ritrovavano "ai bagni di S. Giuliano" letterati, artisti e scienziati di tutta europa, quali Vittorio Alfieri, Lord Byron, Carlo Goldoni, Luigi Bonaparte, Giorgio IV d'Inghilterra, Percy B., Mary Shelley, Montaigne, ecc..
In localita "le Capanne" a S. Giuliano Terme, si trova una rinomata area di decollo per gli appassionati di parapendio.