Село Сергіївка знаходиться на лівому березі річки Орілька, вище за течією на відстані 2 км розташоване селище Нижня Краснопавлівка, нижче за течією примикає село Степанівка. Поруч проходить автомобільна дорога Р79.
12 червня2020 року, відповідно до Розпорядження Кабінету Міністрів України № 725-р «Про визначення адміністративних центрів та затвердження територій територіальних громад Харківської області», увійшло до складу Лозівської міської громади.[1]