Île d'Oléron se nachází na jižní straně úžiny Pertuis d'Antioche.
Ostrov je 34 km dlouhý a 15 km široký a má rozlohu 175 km². Je to velmi plochý ostrov a jeho nejvyšší bod, duna Grande dune de Saint-Trojan v jižní části ostrova, je vysoký pouhých 34 metrů.
Jižní bod ostrova je Pointe de Gatseau, severní Pointe de Chassiron a východní Pointe des Saumonards. Poblíž tohoto posledního bodu se nachází pevnost Boyard, opevnění v Pertuis d'Antioche, které se používá pro stejnojmenný francouzský televizní seriál.
Klima
Podnebí v Saint-Denis-d'Oléron je oceánské podnebí se šablonovitými léty, Cfb (Mořské podnebí západního pobřeží) podle Köppenovy klimatické klasifikace.
Průměrný roční úhrn srážek v Saint-Denis-d'Oléron je 777,2 mm. Měsícem s největším množstvím srážek je v průměru prosinec s 88,9 mm srážek. Měsícem s nejmenším průměrným úhrnem srážek je srpen s průměrným úhrnem 40,6 mm.
Průměrná roční teplota v Saint-Denis-d'Oléron je 13,5 °C. Nejteplejším měsícem je v průměru srpen s průměrnou teplotou 20,0 °C (68,0 °F). Nejchladnějším měsícem je v průměru leden s průměrnou teplotou 7,3 °C (45,1 °F).