De stad San Antonio ligt iets ten noorden van de monding van de Maipo, op kleine heuvels en duinen bij de kust van centraal Chili, op een hoogte van 63 m (207 ft) boven de zeespiegel.
De gemeente heeft een oppervlakte van 404,5 km2 (156,2 sq mi). Het ligt ongeveer 50 km ten zuiden van Valparaíso, de hoofdstad van de regio.
San Antonio wordt in het noorden en noordoosten begrensd door de gemeente San Esteban; in het oosten door de gemeente Melipilla en de rivier de Maipo; in het zuiden door dezelfde rivier en door de gemeenten Santo Domingo en San Pedro; en in het westen door de Stille Oceaan.
Plaatsen naast San Antonio, Chili |
| San Esteban gemeente | San Esteban gemeente | | Stille Oceaan | San Antonio  | Melipilla gemeente | | Santo Domingo en San Pedro communes | | |