Il comune è ubicato nella Sicilia orientale, poco distante da Siracusa. Il territorio si estende quasi interamente su un pianoro delimitato a ovest dai monti Climiti e digradante verso la costa; ultima propaggine costiera è la penisola Magnisi, collegata al resto dell’isola da una sottile lingua di terra. Il centro abitato, situato a breve distanza dal mare, si affaccia sia sul golfo di Augusta, a settentrione, che su quello di Santa Panagia, a meridione.

 Fanno inoltre parte del territorio comunale le piccole frazioni di San Focà, in cui è posta l’omonima chiesa di origine bizantina, e Marina di Priolo un tempo facente parte di Melilli. All’interno del territorio comunale, precisamente nell’area di Magnisi, è stata istituita, nel dicembre del 2000, la Riserva Naturale Saline di Priolo, la quale tutela un ecosistema che nonostante la presenza dei vicini impianti industriali conserva ancora, fra l’altro, uno stagno ed un territorio preposto al passaggio degli uccelli nei periodi migratori da e verso l’Africa. Qui si possono osservare all’incirca duecento specie diverse; alcune, come la moretta tabaccata, in via di estinzione.