Terselip sekitar 45 kilometer di utara Jakarta, TNKpS membentang di wilayah Kabupaten Administrasi Kepulauan Seribu, Provinsi DKI Jakarta. Koordinatnya berada antara 5°24’ hingga 5°45’ Lintang Selatan dan 106°25’ hingga 106°40’ Bujur Timur, mencakup gugusan pulau kecil, gosong karang, dan hamparan pasir yang membentuk lanskap bahari yang memukau. Iklim tropis basah mendominasi, dengan musim hujan yang deras pada Januari-Februari dan angin kering di Juli-Agustus. Menghasilkan curah hujan tahunan hingga 3.810 mm. Gelombang laut yang relatif tenang, antara 0,5-1,5 meter, membuatnya ideal untuk eksplorasi bawah air. Topografi pulau-pulaunya rendah, rata-rata hanya 0-2 meter di atas permukaan laut, yang membuatnya rentan terhadap kenaikan air laut tapi juga kaya akan ekosistem pesisir. Hanya dua pulau utama, Penjaliran Barat dan Timur, yang dijadikan zona inti konservasi, sementara sisanya mendukung kehidupan masyarakat lokal.