Shenzhen sijaitsee Guangdongin maakunnassa Kaakkois-Kiinassa heti Hongkongista pohjoiseen. Kokoa Shenzhenin hallinnollisella alueella on 1997,5km². Alue on Etelä-Kiinan meren rannikkoa[1] ja se sijaitsee hieman Kravun kääntöpiirin eteläpuolella. Shenzhenin etelärajalla kaupunkia erottaa Hongkongiin kuuluvasta alueesta Shenzhenjoki. Pohjoisessa sen naapurikaupunkeja ovat Dongguan ja Huizhou. Helmijoen suisto sijaitsee Shenzhenin länsipuolella. Idässä sijaitsevat Dayan ja Dapengin lahdet. Shenzhenin tekojärvi on Shenzhenin ja viereisen Hongkongin pääasiallinen veden lähde.[2]