Byen ligger i geesten i den sydøstlige del af Slesvig-Holsten, 10 km nordøst for Geesthacht, og 35 km øst for Hamborg. Mod nordvest grænser den op til Sachsenwald der er det største sammenhængende skovområde i delstaten. Mod vest grænser Schwarzenbek op til kommunen Brunstorf, mod syd til Kollow og Gülzow, mod øst til Grabau og mod nord til Grove.
Bydele i Schwarzenbek er Alter Forsthof, Blinde Koppel, Bölkau, Mühlenkamp, Nord-Ost, Rülau, Schmiedekamp og erhvervsområde Lupus Park.