Sant Martí de Centelles és el municipi més meridional d’Osona, limitant amb el Vallès Oriental i el Moianès. El seu territori abraça la vall del Congost, els Cingles de Bertí i part de la costa del Puigsagordi. Té una extensió de 25,70 km² i dos nuclis principals: el veïnat de les Comes, al voltant de l’antiga parròquia que va donar nom al municipi (725 m), i el nucli de l’Abella (422 m), situat entre el riu Congost i els Cingles de Bertí, actual centre urbà, de serveis i institucional.

El nucli de l’Abella s’ha estès cap al pla de Sant Jaume i el sector de l’Oller, on hi ha un important desenvolupament urbanístic. Sant Martí de baix es completa amb la parròquia de Sant Pere de Valldaneu, al voltant de masos històrics com l’Oller, Valldaneu i el Castellar de Dalt.

L’antiga parròquia de Sant Martí de Centelles constitueix l’altra zona urbanitzada, sobretot al veïnat de les Comes. La resta del territori té un poblament dispers, amb nombroses masies, moltes deshabitades o reconvertides en segones residències. Entre les més destacades hi ha les del Fabregar i la Rovira dels Cerdans, el Pujol, la Serra de Santa Anna, la Viladevall, el mas Pou, el mas Blanc, el mas Aliguer i el Racó de la Font.

El pla de la Garga, nucli de l’antiga parròquia de Sant Miquel Sesperxes, presenta també un hàbitat dispers amb masos com el Febrer, el Presseguer, el Montpar i diversos petits establiments rurals.

Actualment (2025) estan en procés d’urbanització dos sectors: el de l’Oller, entre la masia històrica i la pista poliesportiva municipal, i el de Sant Miquel Sesperxes, al voltant de l’antiga parròquia, amb habitatges aïllats amb jardí.

El cim més elevat és el Puig Oriol (980 m), a l’oest del terme, tot i que el més conegut és el Turó del Castell o Agullola de Sant Martí (876,6 m). Altres cims destacats són el Puigfred (933 m), el Puig Fabregar (923 m), el Coll de Nou (900 m) i els graus dels Cingles de Bertí: la Trona, els Castellets i Can Tresquarts.

El curs fluvial principal és el riu Congost, amb afluents com el torrent d’en Vila, el de la Rectoria i de l’Oller, el de Valldaneu i el Sot de la Guillota.

El clima és mediterrani amb lleugera influència continental: hiverns suaus i estius calorosos. Les zones muntanyoses provoquen variacions tèrmiques i determinen la vegetació: pins a les parts baixes i abruptes, alzines i roures a partir dels 800 m.

El municipi s’estructura al voltant de dos eixos de comunicació paral·lels. L’eix principal és la C-17, que connecta el nucli de l’Abella amb Osona i el Vallès Oriental, amb accés al nord i al sud a través d’Aiguafreda. El segon és la C-1413, que uneix Sant Feliu de Codines amb Centelles, amb connexions a Sant Quirze Safaja, Caldes de Montbui i Moià.

Una tercera via és el Camí de la Cinglera, l’única carretera que connecta l’Abella i el sector Oller-Valldaneu amb Sant Miquel Sesperxes, el veïnat de les Comes i l’antiga parròquia de Sant Martí sense sortir del terme, salvant un desnivell de 400 m entre els espadats dels Cingles de Bertí.