石梁河镇坐落在东海县北部，地理位置优越，西部与山东省临沭相邻，北部紧邻赣榆县，南部则与本县的青湖镇和黄川镇接壤。特别值得一提的是，西朱范村位于石梁河水库西北端，靠近327国道南侧，虽然不直接与东海县核心区域相连，但作为东海县在赣榆县境内的飞地，它的存在丰富了区域地理特征。
该地区的交通设施发达，村与村之间的道路基本实现硬化，构建起了一套完善的村级交通网络。交通主干线石房线南北延伸，北起327国道，南端与青湖镇的245省道相接，沿途连通了310国道与327国道，构成了区域内的主要交通动脉。
石梁河镇的地形以丘陵为主，地势西高东低，海拔范围在20-50米之间，磨山是该区域的主要山脉。境内河流以新沭河最为显著，这条河流贯穿北部和东部，不仅是东海县与赣榆县的分界线，也是当地的重要水源地。
更为引人注目的是，石梁河镇拥有江苏省最大的人工水库——石梁河水库，位于镇北部，是石梁河镇、班庄镇和沙河镇共享的宝贵资源。这里气候属于温带湿润季风气候，日照充足，四季分明，年平均日照时数达到2300小时，无霜期长达225天。然而，降雨量分布不均，多集中在夏季，春秋季节降水较少，对土地的湿度管理提出了挑战。
石梁河镇位于东海县北部，镇驻地距县城26公里，西与山东省临沭县大兴镇、蛟龙镇相邻，南界青湖，东邻黄川镇，北隔沭河与赣榆县沙河镇相望，面积103.60平方公里，常住人口6.3万人，24个村委会。因驻地靠近石梁河水库，故而得名。