Santa Cesarea Terme è situata sulla costa orientale della penisola salentina, all'imbocco del Canale d'Otranto, e costituisce uno dei centri a maggiore vocazione turistica di tutto il Salento. Il paese affaccia direttamente sul mare del canale di Otranto e dista 48 km da Lecce. È una stazione idrotermale e la sua morfologia risulta essere pianeggiante all'interno, con distese di uliveti secolari, e all'esterno la zona costiera è alta e frastagliata con faraglioni, grotte e piccole baie. La regione Puglia ha inoltre deciso che, dal 2006, parte del territorio di Santa Cesarea Terme, rientrasse nel Parco Costa Otranto-Santa Maria di Leuca e Bosco di Tricase, ente istituito proprio per salvaguardare la costa orientale del Salento, ricca di pregiati beni architettonici e di importanti specie animali e vegetali.

Una delle maggiori attrazioni di Santa Cesarea Terme è la grande scogliera, situata a strapiombo sul mare. Inoltre, non troppo lontano, presso le frazioni di Vitigliano e Cerifano è possibile ammirare le bellissime ville ottocentesce, tipiche di queste zone, immerse nel verde degli ulivi e dei vitigni che donano a Santa Cesarea e alle zone limitrofe, un'eleganza d'altri tempi.

La località è caratterizzata dalla presenza di sorgenti termali di acque sulfureo-salso-bromoiodiche che sgorgano a una temperatura che si aggira intorno ai 30 °C in quattro grotte denominate Gattulla, Solfurea, Fetida e Solfatara. Così come per il mare, numerosi turisti decidono di visitare questa località proprio per le terme. Nonostante le proprietà benefiche delle acque fossero note già dall'antichità, il centro urbano si sviluppò molto più tardi, solo nel XIX secolo, a causa dell'isolamento dovuto alle asperità del territorio.