El municipio de Sesimbra se encuentra en la península de Setúbal, a unos 30 kilómetros de Lisboa y de Setúbal, lo que equivale a poco más de media hora de camino, a cada una de estas ciudades. El acceso a Lisboa se realiza por la A2 hasta la salida de Fogueteiro y después por la EN378. Del lado de Setúbal, el acceso se realiza por la EN10 hasta Azeitão, y después por la EN379.
El territorio se divide en las pedanías de Santiago, Castello y Quina de Conde. La primera corresponde al pueblo de Sesimbra, un centro pesquero y de baño, que es la sede del municipio y el principal centro turístico, concentrándose en él, varios edificios emblemáticos, como la Fortaleza de Santiago, la Capilla del Espíritu Santo de los Marineros, el Hospital Medieval, y la Iglesia principal.
La pedanía de Castello corresponde a la zona rural, muy vinculada a la agricultura. En la costa sur de esta pedanía, que se extiende desde la Bahía de Sesimbra hasta el Cabo Espichel, se encuentran algunas de las más bellas playas del municipio, destacando Ribeiro do Cavalo, conocida mundialmente. La Costa occidental se prolonga hasta Lagoa de Albufeira, y en el medio, la Playa de Meco.
Al norte se encuentra la pedanía de Quinta do Conde, la mas nueva de las tres, de carácter más urbano. En esta pedanía se halla el campo de golf Quinta do Perú, uno de los más conocidos de la región, que recibe a jugadores de todo el mundo, a lo largo del año.
Sesimbra goza de un marco geográfico único, con una costa atlántica con más de 40 kilómetros, que se extiende desde la Lagoa de Albufeira hasta la Sierra de la Arrábida En la costa occidental se hallan los extensos arenales de Meco y, al sur, los imponentes acantilados de Cabo Espichel, y las pequeñas calas escondidas, de entre las cuales destaca Ribeiro de Cavalo, considerada una de las más bellas playas de Portugal.
El pueblo de Sesimbra se inclina sobre la bahía con su caserío antiguo. El paisaje es dominado por el Porto de Abrigo, donde el bullicio y las tradiciones de la pesca se conectan con las actividades turísticas como, el buceo, la vela o la canoa.
La bahía está rodeada por dos playas de arena fina: California y Ouro. En el centro del arenal se erige imponente y hermosa, la Fortaleza de Santiago, y el nacimiento de los acantilados de la Serra do Risco y Arrábida, que moldean el paisaje.