Die Gemeinde Saint-Hilaire-de-la-Côte liegt am Südhang eines weit nach Westen ausgreifenden Ausläufers der Chartreuse; die La Côte genannte schmale Bergkette ist ca. 25 Kilometer lang, nur vier Kilometer breit und bis zu 750 m hoch. Der 644 m hohe Mont Avalon bildet die höchste Erhebung der Gemeinde Saint-Hilaire-de-la-Côte. Die Stadt Vienne ist 37 Kilometer von Gillonnay entfernt. Im Süden reicht das Gemeindegebiet über die Ebene Plateau de Bièvre bis zum Flughafen Grenoble. Umgeben wird Saint-Hilaire-de-la-Côte von den Nachbargemeinden Mottier im Norden und Nordwesten, Longechenal im Nordosten, La Frette im Osten, Saint-Étienne-de-Saint-Geoirs im Süden und Südosten, Brézins im Südwesten sowie Gillonnay im Westen.
