Santa Gertrudis está situada en el centro geográfico de la isla y es una de las tres parroquias de Ibiza que no toca el mar. Casi todo el área se encuentra entre los 100 y los 300 m de altitud. El punto más elevado es Sa Torreta (344 m). La mayor parte del territorio tiene materiales de la época cuaternaria, que se inició hace 2,59 millones de años y llega hasta la actualidad. Fue al principio de ese período cuando apareció el Homo Sapiens sobre la Tierra y también cuando se extinguieron grandes especies, tanto vegetales como animales. 

Una parte importante del territorio del pueblo es tierra de cultivo. En las zonas bajas, la presencia de adelfas señala la existencia de suelos húmedos. El color rojizo de la tierra profunda y con pocas piedras de las llanuras es de gran fertilidad. En cambio el suelo en lugares más elevados y pedregosos es de color más blanco, casi siempre está cubierto de bosque y resulta menos rentable para la agricultura. Hay lentisco, sabina, enebro, brezo, romero, retama, almendros, algarrobos y un manto de amapolas coloreando los campos en primavera.

El río de Santa Eulària forma la mayor cuenca hidrográfica de la isla y atraviesa Santa Gertrudis de Noroeste a Sudeste, creando importantes redes de agua subterránea. Existen por esta zona algunos torrentes más, así como canales y arroyos, pozos y norias. Llegó a haber una veintena de balsas de agua; se trata de pequeñas represas que elevaban el nivel del agua y la canalizaban para regar considerables extensiones agrícolas. Muy cerca de la iglesia también hay un pozo. De hecho, se decidió construir la iglesia en el lugar donde había una copiosa fuente y dedicarla a la virgen de Santa Gertrudis.