Il territorio del Comune di Melilli – Sicilia Orientale, Provincia di Siracusa – che si estende per una superficie di 136 Kmq, confina a nord con il territorio di Augusta, a sud con quelli di Priolo e Siracusa, a ovest con Carlentini e Sortino.
In realtà tra i territori di Augusta e Melilli esistono dei rapporti più complessi poiché varie isole e fasce di territorio si intersecano rendendo le due cittadine molto integrate tra loro.
I centri abitati del territorio melillese sono tre: Melilli e le due frazioni di Villasmundo e Città Giardino.  La cittadina di Melilli si colloca sul settore orientale dei Monti Iblei e più precisamente in quella zona dove essi prendono la denominazione di “Monti Climiti” per la loro peculiarità morfologica di mostrare, lungo i pendii, numerosi “gradoni” (dal lat. climax <<gradazione>>). I “gradoni” sono i segni delle vecchie linee di costa dove il mare ha eroso la roccia lasciando anche numerosi segni come grotte di abrasione e fossili. Il graduale ritiro delle acque e i movimenti tettonici hanno favorito nel corso di milioni di anni la formazione caratteristica attuale. I Climiti si affacciano sul mar Ionio e sono delimitati a sud dal declivio che scompare verso il fiume Anapo, in prossimità di Città Giardino (frazione di Melilli), e a nord dal fiume Marcellino, che segna anche il confine con il Comune di Augusta.
La frazione di Villasmundo conta circa 4800 abitanti è posta a nord del territorio del Comune di Melilli, l’altra frazione Città Giardino ha circa 1800 abitanti ed è situata più a sud al confine con Siracusa.

Aree naturali protette e SIC a Melilli e dintorni.
Nonostante il degrado ambientale e lo scempio compiuto negli anni passati, la zona del siracusano ha mantenuto numerose aree di particolare interessere naturalistico. Infatti, nei dintorni del polo petrolchimico di Siracusa sono state istituite nel 1998 due Riserve Naturali Integrali, la “Grotta Palombara” e il “Complesso Speleologico Villasmundo-Alfio” gestite dal Cutgana ed una Riserva Orientata “Saline di Priolo” gestita dalla Lipu. Nei dintorni si trovano, inoltre, la Riserva Ciane-Saline, la AMP del Plemmirio, la Riserva Naturale Integrale Grotta Monello, la Riserva della Val d’Anapo e numerose altre aree di interesse naturalistico incorniciate tra il mar Ionio e i monti Climiti.
Sono stati, inoltre, istituiti ai sensi della Direttiva 92/43/CE, tre Siti di Interesse Comunitario (SIC). Il SIC di Cozzo Ogliastri (Codice ITA090024) con una superficie di 1334 ha è caratterizzato principalmente da una Sughereta, da praticelli umidi e pozze d’acqua stagnante, a carattere temporaneo, con peculiare vegetazione. All’interno di questo SIC ricade la R.N.I. Complesso Speleologico Villasmundo-Alfio. Il SIC dei Monti Climiti (Codice ITA090020), con una superficie di 2930 ha ricadente in parte anche nel Comune di Priolo Gargallo (SR), si presenta come un sito di grande valenza geobotanica e paesaggistica i cui tipi di vegetazione sono costituiti essenzialmente da boschi di leccio, localizzati nelle sponde più basse e ombrose delle valli fluviali; da garighe e da vegetazione cosmofila con numerosi elementi rari ed endemici. Il SIC Grotta Palombara (Codice ITA090012), la cui area di 61 ha, ricade nella riserva integrale “Grotta Palombara” ed è un sito di modeste dimensioni che ospita prevalentemente una prateria steppica a graminacee perenni interrotta da piccoli lembi di gariga.