该校主校区北临军工路，南接周家嘴路，东近黄浦江，西靠翔殷路，处于杨浦区高校密集带的核心区域。周边5公里范围内分布着复旦大学、同济大学、上海财经大学等知名学府，形成了浓厚的学术氛围。校园正门距离地铁18号线抚顺路站约1.2公里，乘坐公交59路、124路、142路可直达校区门口，交通网络十分便利。
除主校区外，上海理工大学还设有复兴路校区上海市徐汇区复兴中路1195号和营口路校区上海市杨浦区营口路101号。复兴路校区毗邻上海理工大学附属中学，以管理类学科教学为主；营口路校区则聚焦继续教育与职业技术教育，三个校区形成了“一主两辅”的空间布局。
军工路主校区占地近千亩，校园内保留了沪江大学时期的数十栋历史建筑，其中百年堂、思晏堂等被列为上海市优秀历史建筑。这些建筑与现代化的教学实验楼交相辉映，构成了独特的“花园式校园”景观。校区内还设有上海理工大学图书馆、运动场馆、学生公寓等善的教学生活设施，为师生提供了优质的学习环境。
作为杨浦区“环同济知识经济圈”的重要组成部分，上海理工大学的地理位置为产学研融合创造了天然优势。周边聚集了中国科学院上海技术物理研究所、上海材料研究所等科研机构，以及众多高新技术企业，为学生实习实践和科研创新提供了丰富资源。近年来，学校依托区位优势，在智能制造、医疗器械、光学工程等领域形成了鲜明的学科特色。