根据美国人口普查，圣克拉拉县总面积3,377平方千米，其中陆地面积3,343平方千米，水域面积34平方千米，占总面积的1.02%。
圣安德烈亚斯断层沿着南部的圣克鲁斯山脉（Santa Cruz Mountains）经过圣克拉拉县。 圣何塞
坎贝尔
库比蒂诺
吉尔罗伊（Gilroy）
洛斯阿尔托斯（Los Altos）
洛斯阿尔托斯山（Los Altos Hills）
洛斯加图斯（Los Gatos）
苗比达
蒙特塞雷诺（Monte Sereno）
摩根山（Morgan Hill）
山景城
帕洛阿尔托（Palo Alto）
圣克拉拉市
萨拉托加（Saratoga）
桑尼维尔（Sunnyvale） 南方 圣贝尼托县（San Benito County）
西南方 圣克鲁斯县（Santa Cruz County）
西方 圣马刁县（San Mateo County）
北方 阿拉米达县（Alameda County）
东方 斯坦尼斯劳斯县（Stanislaus County）
东南方 默塞德县（Merced County） 圣克拉拉县拥有一个规模庞大的高速公路（Freeway）系统和一个独立的快速公路（expressway）系统。在加州，尽管两种公路系统相互连接，但两者却泾渭分明。与加州其它地方的快速公路不同，圣克拉拉县的快速公路是作为县级公路来建造的；同时，虽然圣克拉拉县快速公路由加州高速公路巡警巡逻，但它们却不由加州交通局（Caltran）维护。
另外，圣克拉拉县还有一个庞大的街道网络。这个街道网络主要有四车道和六车道的交通干道组成。 美国国道：101
美国州际公路：280、680、880
加州州道：9、17、28、82、85、87、130、152、156、237 圣克拉拉县将县内所有公共交通服务都统一到圣克拉拉山谷交通局（Santa Clara Valley Transportation Authority，简称SCVTA），由它负责运作一个庞大的公共汽车系统和一个正处于扩展中的轻轨系统。它也同时管理着几个由县提供资金建设的高速公路和快速公路工程。
除了SCVTA之外，该县同时也享受着由加州火车局（Caltrain）提供的通勤火车服务，和来往圣何塞和斯托克顿市的阿尔塔蒙特通勤特快（Altamont Commuter Express，简称ACE Train） 圣克拉拉县最主要的机场是诺曼·米内塔圣何塞国际机场，或称圣何塞机场（Norman Y. Mineta San Jose International Airport，简称SJC）。它是美国海关和边境保护的入境口岸。
莫菲特联邦机场（国际航空运输协会机场代码为NUQ）曾是一个美国海军航空站，现供美国空军国民警卫队、美国国家航空航天局、洛克希德·马丁以及谷歌使用。
县内还有几个较小型的机场，如帕洛阿尔托的帕洛阿尔托机场（代码PAO）、圣何塞的里德·希尔维尤机场（Reid-Hillview Airport，代码RHV）和圣马丁的南县机场（代码E16）。
另外，虽然小型船只可以从几个特点地方进入旧金山湾，但圣克拉拉县却没有商业用途的海港。像其他旧金山湾区的县份一样，它依靠奥克兰港进行远洋货物运输。