Селище Коваленки знаходиться біля витоків річки Люботинка. Примикає до міста Люботин. За 1 км розташовані село Нестеренки, селища Санжари і Барчани (Харківського району). Поруч проходить автомобільна дорога М03. Через селище проходить залізниця, станції Майський, Караванна, Любівка і Ревчик.