La commune de Saint-Denis-de-l'Hôtel se trouve dans le centre du département du Loiret, dans la région agricole de l'Orléanais et l'aire urbaine d'Orléans. À vol d'oiseau, elle se situe à 16,8 km d'Orléans, préfecture du département, et à 7,2 km de Châteauneuf-sur-Loire, ancien chef-lieu du canton dont dépendait la commune avant mars 2015.

La commune fait partie du bassin de vie de Jargeau dont elle est éloignée de 0,8 km. Les communes les plus proches sont : Jargeau (0,8 km), Darvoy (2,4 km), Férolles (4,3 km), Donnery (5,1 km), Mardié (5,4 km), Bou (5,9 km), Ouvrouer-les-Champs (5,9 km), Fay-aux-Loges (6,2 km), Châteauneuf-sur-Loire (7,2 km) et Sandillon (7,6 km).