O município está localizado na Região Metropolitana de Curitiba, tendo como limites: Pinhais e Piraquara ao norte; Tijucas do Sul ao sul; Morretes a Guaratuba a leste; Curitiba, Fazenda Rio Grande e Mandirituba a oeste. Sua sede está assinalada pelas seguintes coordenadas: 25º32'06" de latitude sul e 49º12'21" de longitude oeste do meridiano de Greenwich, ligando à capital estadual, através da BR-376 num percurso de 7 quilômetros.
Altitude
É de 906 metros, na sede municipal.
Clima
São José dos Pinhais possui um clima subtropical úmido. Com temperatura média anual de 16°C, sendo uma cidade um pouco mais fria do que Curitiba.
Devido à altitude, a cidade possui grande variações na temperatura (cerca de 11°C por dia), além de grandes mudanças no clima em pouco tempo, como em setembro de 2006, quando a temperatura era de 1°C no dia 7 e três dias depois ela subiu para 33°C. No verão, a temperatura máxima geralmente supera os 30°C, podendo atingir os 35°C, mas à noite a temperatura cai muito: cerca de 15°C. A temperatura média no verão é de 22°C.
A temperatura mais alta registrada na cidade foi de 39°C, no dia 9 de janeiro de 2003. No inverno, principalmente em Junho e Julho, a temperatura máxima dificilmente supera os 18°C e a mínima pode atingir os 5°C. Porém, no mês de Agosto, uma massa de ar seco e quente vai para o Sul do país, aumentando muito a temperatura, podendo até atingir os 30°C. A temperatura mínima registrada na cidade foi de -6°C, em 1975. É comum nesses meses acontecerem geadas, mas a ocorrência de neve é muito rara (a última vez foi em 1975).
Acidentes geográficos
O município é todo cortado de ribeirões e córregos. Seu principal acidente geográfico, porém, é o rio Iguaçu, cuja nascente se verifica dentro do seu território e lhe serve de limite com o município de Curitiba. Os principais afluentes do rio Iguaçu em território são-joseense são os rios Itaqui, Pequeno e Miringuava e o ribeirão da Cutia. Já, o ribeirão dos Simões, o da Gama e o Rancho Grande, os rios Imbaú, da Prata, Guaratubinha, Arraial, dos Quatis, Castelhanos, Capivari e São João correm da Serra do Mar para o Oceano Atlântico. O ribeirão da Onça é o único tributário do rio da Várzea. A Serra dos Castelhanos está localizada no extremo leste do município.
Área
O território do município compreende uma área de 931,73 km².
Recursos naturais
O saibro constitui o principal recurso natural do município. Outras riquezas significativas incluem ágata, areia, argila e caulim.
