Станица расположена на левом берегу реки Терек к западу от районного центра станицы Шелковской, южнее автомобильной дороги Р262 Ставрополь—Крайновка (участок Червлённая—Кизляр). Севернее станицы проходит также железнодорожная линия Северо-Кавказской железной дороги (северо-восточнее расположен разъезд Щедринский)[3][4].
Ближайшие сёла и станицы: на севере — станица Ново-Щедринская, на юге — село Брагуны, на северо-востоке — село Коби, на востоке — посёлок Парабоч, на юго-западе — станица Червлённая-Узловая.
К северу от Старо-Щедринской, кроме крупных транспортных магистралей, проходит также несколько оросительных каналов — Червлёнский коллектор, Шелковской коллектор, Щедринский канал. Западнее станицы они соединяются с крупным каналом Наурско-Шелковская ветвь. С восточной стороны станицы, между Червлёнским и Шелковским коллекторами и Щедринским каналом на севере и Тереком на юге, расположен протяжённый лесной массив — Парабочевский заказник[5] (посёлок Парабоч находится у северо-восточной границы заказника). Доминантой западной части заказника, примыкающей к станице Старо-Щедринской, является курган Обливной (36,2 м над уровнем моря). Юго-восточнее станицы, с правого берега Терека, находится устье Сунжи — основного правого притока Терека.
Согласно местным преданиям, нашедшим своё отражение в ЭСБЕ, станица основана в 1567—1569 годах[6][7] и считается одним из древнейших поселений Кавказа. Позднее в станице обосновались гонимые с Дона раскольники (около 1688 года), они жили в союзе с местными горскими племенами, под покровительством шамхала Тарковского (вероятно, имеется в виду прежде всего шамхал Будай II), и даже якобы сами делали набеги на Дон, разоряя верные Московскому государству казачьи поселения[6].
В письменных источниках в качестве года основания станицы Щедринской (Щадринской) указываются более поздние даты — 1711 год (переселение гребенских казаков с правого на левый берег Терека, формирование Гребенского казачьего войска)[8], 1725 год (заселение станиц Курдюковской (Кордюковской), Старогладковской, Червлённой, Щедринской), 1824 год[9].