A Île d'Oléron fica no lado sul do estreito de Pertuis d'Antioche.
A ilha tem 34 quilômetros de comprimento e 15 quilômetros de largura; tem uma área de 175 quilômetros quadrados. É uma ilha muito plana e seu ponto mais alto, a duna Grande de Saint-Trojan, na parte sul da ilha, tem apenas 34 metros de altura.
A ponta sul da ilha é a Pointe de Gatseau, a norte a Pointe de Chassiron e a leste a Pointe des Saumonards. Perto deste último ponto está o Fort Boyard, uma fortificação no Pertuis d'Antioche que é usada para o programa de TV francês de mesmo nome.
Clima
O clima em Saint-Denis-d'Oléron é um clima oceânico com verões modelo, Cfb (Marine West Coast Climate) na classificação climática de Köppen.
A quantidade média de precipitação para o ano em Saint-Denis-d'Oléron é de 777,2 mm (30,6 pol.). O mês com maior precipitação em média é dezembro com 88,9 mm (3,5 pol.) de precipitação. O mês com menos precipitação em média é agosto com uma média de 40,6 mm (1,6 pol.).
A temperatura média para o ano em Saint-Denis-d'Oléron é de 13,5 °C (56,3 °F). O mês mais quente, em média, é agosto com uma temperatura média de 20,0 °C (68,0 °F). O mês mais frio, em média, é janeiro, com uma temperatura média de 7,3 °C (45,1 °F).