A Ilha Grande está inserida em uma baía que recebe seu nome, Baía da Ilha Grande, localizada ao sul do estado do Rio de Janeiro (22°50’ - 23°20’ S, 44°00’ - 44°45’ W). A Baía da Ilha Grande possui uma área de 65.258 ha e cerca de 350 km de perímetro na linha d’água. A região abriga uma grande beleza paisagística e uma riqueza natural em fauna e flora marinha, sendo um santuário de biodiversidade singular, que se situa entre as duas maiores metrópoles da América do Sul, as cidades do Rio de Janeiro e São Paulo. A plataforma continental, nesta região, apresenta uma largura média de 90 quilômetros, com uma quebra a 140 metros de profundidade. A Baía consiste em dois corpos de água, separados por uma constrição formada pelo continente e pela Ilha Grande, com profundidade média em torno de 20 m, ultrapassando 40 m apenas no canal de navegação. A comunicação com o Oceano Atlântico se dá por meio de duas amplas embocaduras, uma a Oeste e outra a Leste da Ilha Grande. A Ilha Grande é a terceira maior ilha brasileira e a maior do estado do Rio de Janeiro, com 193 quilômetros quadrados de área, tendo 13 quilômetros em sua maior largura e 36 quilômetros no maior comprimento. Possui numerosos cabos e enseadas e mais de 100 praias distribuídas em seus 155 quilômetros de contorno. O clima é quente e úmido, com temperatura média anual de 24 ºC, com temperaturas superiores a 30 ºC, em fevereiro, e inferiores a 20 ºC, em julho. A precipitação total anual alcança níveis superiores a 2000 mm, sendo os meses de verão os mais chuvosos. A Ilha Grande está inserida no bioma Mata Atlântica e apresenta um diversificado conjunto de habitats associados. Predomina a Floresta Ombrófila Densa (montana e submontana) e em menor proporção, ocorrem as áreas de formação pioneira de influência marinha (restinga), fluvio-marinha (mata alagadiça e manguezal) e os afloramentos rochosos. Essa multiplicidade de ambientes, determinada por variáveis geológicas, climáticas e hidrográficas, confere considerável diversidade biológica à Ilha, com inúmeras espécies endêmicas da flora e da fauna, algumas das quais ameaçadas de extinção em outras regiões do Estado.

A área ocupada pelo CEADS está inserida no Parque Estadual da Ilha Grande (PEIG) , na categoria Zona Especial de Interesse Científico/Tecnológico e para Formação de Recursos Humanos. O Parque foi criado por meio do Decreto Estadual n° 15.273, de 26 de junho de 1971 e visa a preservação de refúgios naturais para diversas espécies da Mata Atlântica, como também por propiciar a formação de um banco genético in situ no Estado.