Станица расположена на левом берегу реки Шебш, в лесной предгорной зоне, в 6 км выше по течению от более крупной станицы Новодмитриевской, в 2 км восточнее станицы Смоленской. Ближайшая железнодорожная станция расположена в 11 км севернее — в посёлке городского типа Афипский.
Рельеф — Закубанская наклонная равнина, предгорья Северо-Западного Кавказа. Станица Григорьевская находится в области кайнозойской складчатости. В горах Кавказа продолжается горообразовательный процесс. Поэтому возможны землетрясения силой до 7 баллов по шкале Рихтера. Григорьевская, как и вся предгорная и горная зоны Краснодарского края, находится в сейсмоопасной зоне.
Он характеризуется продолжительным жарким летом и короткой тёплой зимой. Климат станицы формируется под влиянием трёх типов воздушных масс — Умеренных (Атлантических), Арктических и Тропических. Чаще всего преобладают в станице — умеренные воздушные массы. При вторжении воздуха с Атлантики в станице летом — прохладно и дождливо, зимой — оттепели, дождь и мокрый снег. При вторжении Арктического воздуха — летом — прохладно и солнечно, зимой — холодно (температура опускается до −20 градусов) и ясно. Когда в станицу проникает тропический воздух (из Средиземноморья и Средней Азии) — летом — очень жарко (температура поднимается до +40 градусов в тени) и сухо, а зимой очень тепло (до +20 градусов) и ясно. В целом климат очень благоприятный для проживания людей и ведения сельского хозяйства.
Средняя температура самого холодного месяца: +0,3 градуса, наиболее жаркого +28,6, среднегодовая температура +14,5 градуса (для сравнения в Анапе +14,4; в Туапсе +16,2; в Сочи +16,8; в Ейске +12). Относительная влажность наружного воздуха наиболее холодного месяца 79 %, наиболее жаркого 46 % (в Анапе 76 и 58, Туапсе 69 и 64, Сочи 68 и 67, Ейске 85 и 58, Москве 83 и 50). Для Григорьевской из-за близости Кавказских гор эти данные могут отличаться от Краснодара, особенно при устойчивых южных ветрах, приносящих тепло и влажность Чёрного моря.
Осадков в станице выпадает в среднем 700—800 мм в год. Максимум их приходится на июнь и январь. Среднегодовая влажность воздуха — 71 %. Преобладающие направления ветра — январь — северо-восточные (приносят холодный воздух), июль — юго-западные. Атмосферное давление — минимальное — в июле (755 мм рт. ст.), максимальное — в декабре (760 мм рт. ст.). Среднегодовое — 760 мм рт. ст. В среднем за год в Григорьевской — число дней с туманом — 30, число дней с дымкой — 162. Чаще всего туманы бывают осенью и зимой, а дымка — осенью и весной. Гололёд в среднем бывает 6 дней в году, изморозь — 9 дней в году. Грозы в станице характерны для летних месяцев (наиболее часты в июне).