Serdivan, Doğu Marmara Bölgesinde Sakarya İl merkezinin batısında yer almaktadır. Serdivan, ulaşım ağına en yakın yerleşim birimlerinden biridir. Serdivan ilçesinin kuzeyinde ve kuzeydoğusunda Adapazarı ilçesi, batısında Kocaeli ili, güneyinde Sapanca ilçesi ve Sapanca Gölü, doğusunda Arifiye ilçesi yer almaktadır. Şehir Merkezine Uzaklığı 2 Km.'dir. Adapazarı ovasının uç noktalarındaki tepeler üzerine kuruludur. Söz konusu tepelerin tamamı yapılaşmaya uygun değildir. Bazılarında eğim %35–40 düzeyine ulaşmaktadır. Karadeniz iklimi ve ılıman iklim hakimdir. Serdivan genelde rüzgârlıdır. Sapanca Gölü’nün bir kısmı ilçe sınırları içerisindedir.  

Serdivanın yüzölçümü 11.385 hektar’dır. Bunun 2.000 hektarlık kısmı orman ve yeşil alandır. Sakarya İli genelinde ormanlık sahanın genel yüzölçümüne oranı %44 civarında iken bu rakam Serdivan için oldukça düşüktür. Serdivan orman ve yeşil alanı oranı %16,8’dir. Ormanların genel niteliği ise bozuk koru ve normal baltalık türündedir. Meşe türü ağaç ağırlıklıdır.

Sakarya Üniversitesi ve yeni açılan Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Kampüsü ilçe sınırları içinde yer almaktadır. Sakarya’nın hızla büyüyen ve en gözde ilçesi haline gelmiştir.