Сен-Мартен-де-Кастийон расположен в 60 км к востоку от Авиньона. Соседние коммуны: Вьян на северо-востоке, Серест на востоке, Кастелле и Орибо на юго-западе, Сеньон и Апт на западе.
Коммуна находится в горах Воклюза напротив горы Гран-Люберон.
Демография
Население коммуны на 2010 год составляло 751 человек.