Поселок расположен в живописной ложбине между скалистыми мысами Aкин и Taласакра в 25 километрах к югу от Бургаса и в 10 километрах севернее древнейшего болгарского города Созопол (Аполлония).
Климат здесь мягкий. Со стороны суши Черноморец окружен холмами горного комплекса Странджа, который оберегает поселок от сухих южных ветров, в то время как с моря с залива "Св. Николай" несет прохладу морской бриз.