El terme municipal de San Rafael es troba situat a la comarca del Baix Maestrat, als límits de la provincia de Castelló amb Tarragona, dels que ens separa el riu Sènia, al est i sud amb el de Traiguera.

El Terme presenta pocs accidents, a excepció del riu, que talla perpendicularment l'extens glacis, que s'allraga entre les montanyes de Benifassà i el mar Mediterrani. San Rafael del Rio ocupa un apart d'aquest glacis entre les cotes dels 300 m. d'altitut per sobre el nivell del mar.

Paral·lel al riu Sènia i servint de divisori pel costat meridional, corre el barranc de la Barbiguera. La font del Drapé suministra l'aigua a la població.

El terme municipal ocupa una extensió de 21,24 km2. La població està situada a la riba dreta del riu Sènia, a 88 km de la capital i a 20 km de Vinaròs. a una latitut 40º 36' 20" i a una longitut de 4º 02' 00", sent la seva altitut de 95 metres sobre el nivell del mar.