Saint-Mathieu-de-Tréviers est située à environ 20 km au nord du centre de Montpellier, sur la route départementale 17 conduisant aux villes gardoises de Saint-Hippolyte-du-Fort à 24 km de route plus au nord (dont deux cols), et de Quissac à 20 km au nord-est de Saint-Mathieu.
Le territoire communal est composé d'un espace de plaine où s'est développée la principale agglomération. Sur son pourtour occidental, le territoire comprend et est dominé par le masif du pic Saint-Loup, sur les premiers flancs duquel s'est développé le village de Saint-Mathieu ; Tréviers est un lieu-dit de la plaine. Bien que le chef-lieu du canton est la commune des Matelles, Saint-Mathieu-de-Tréviers est plus peuplée et tient une place plus importante pour les communes de l'est du canton et du canton de Claret grâce à sa position à un carrefour de routes départementales.