Atollen ligger  km øst for Tanzanias kyst,  km sør-sørvest for sørspissen av India (ved Kanyakumari), og  km vest-nordvest for vestkysten av Australia (ved Cape Range nasjonalpark i delstaten Vest-Australia). Diego Garcia ligger på den sørligste spissen av Chagos-Laccadive Ridge, en enorm undervannsfjellkjede med topper som består av korallrev, atoller og øyer som omfatter Lakkadivene, Maldivene og Chagosøyene. Lokal tid er UTC+06.00 året rundt.