ที่ตั้งขององค์การบริหารส่วนตำบลนาตาขวัญ ตั้งอยู่ เลขที่ 59  ถนนทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 3139  หมู่ที่ 1 ตำบลนาตาขวัญ อำเภอเมือง จังหวัดระยอง 21000  โดยตั้งอยู่บริเวณทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ของอำเภอเมืองระยอง ห่างจากอำเภอเมือง ประมาณ 7  กิโลเมตร มีพื้นที่ทั้งหมด 33.8 ตารางกิโลเมตร หรือ 21,178 ไร่ โดยแบ่งเป็นพื้นที่ต่าง ๆ ดังนี้

- พื้นที่ทั้งหมดของตำบลนาตาขวัญ 21,178 ไร่

• พื้นที่การตั้งบ้านเรือนที่อยู่อาศัย 2,117 ไร่
• พื้นที่ทำการเกษตร 12,608 ไร่
• พื้นที่นา 1,150 ไร่
• พื้นที่ทำสวน 11,238 ไร่
• พื้นที่ทำไร่ 220 ไร่
• พื้นที่อื่นๆ 6,453 ไร่

- สภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์

• ทิศเหนือ        ติดต่อกับ ตำบลชากบก อำเภอบ้านค่าย และตำบลสำนักทอง อำเภอเมือง
• ทิศใต้           ติดต่อกับ ตำบลเชิงเนิน อำเภอเมือง
• ทิศตะวันออก  ติดต่อกับ ตำบลบ้านแลง อำเภอเมือง
• ทิศตะวันตก    ติดต่อกับ ตำบลตาขัน อำเภอบ้านค่ายและตำบลเชิงเนิน  อำเภอเมือง

- ภูมิประเทศ

เป็นที่ราบเชิงเขา มีพื้นที่สูงต่ำสลับเป็นลูกคลื่น ประกอบกับเป็นที่ราบริมทะเล พื้นดินเป็นดินร่วนปนทราย มีความอุดมสมบูรณ์

• แหล่งน้ำที่สำคัญ คือ คลองนาตาขวัญ
• ภูเขาที่สำคัญมี 4 แห่ง คือ เขาท่าฉุด, เขาไม้แดง, เขาปลิก และเขาวังม่าน

- ภูมิอากาศ อากาศร้อนชื้น อุณหภูมิเฉลี่ย 33 องศาเซลเซียส (c)

ตำบลนาตาขวัญ เป็นตำบลหนึ่ง ใน  11 ตำบล ของอำเภอเมืองระยอง แบ่งเขตการปกครองออกเป็น 6 หมู่บ้าน ประกอบด้วย

• หมู่ที่ 1 บ้านนาตาขวัญ
• หมู่ที่ 2 บ้านทุ่งโพธิ์
• หมู่ที่3 บ้านชะวึก
• หมู่ที่ 4 บ้านชากขนุน
• หมู่ที่ 5 บ้านเขาวังม่าน
• หมู่ที่ 6 บ้านหนองละลอก