Gustaf Adolfskyrkan ligger i Gustaf Adolfsparken, nästan allra längst österut på Östermalm där stadsdelen övergår i Ladugårdsgärdet. Parken är omgiven av en delvis mycket storskalig bebyggelse i 67 våningar. I söder, på andra sidan Karlavägen, ligger den 350 meter långa kontorsbyggnaden Garnisonen från omkring 1970 medan bostadshus från omkring 1950 kantar parkens östra del.
I norr mot Valhallavägen ligger bl a ett hem för gamla kallat Oscarshemmet samt Setterwalls Minne från 1930-talet. I väster består bebyggelsen av några bostadshus och Östermalmsskolan (f d Lyceum för flickor), också uppförda i funktionalistisk anda under sent 1930-tal. Strax väster om kyrkan har sedan 1981 ett daghem tagit en del av Gustaf Adolfsparkens mark i anspråk.
Kyrkan är belägen i norra delen av Gustaf Adolfsparken, i Wittstocksgatans östra ände. Parken, som är namngiven efter kyrkan, utgjorde tidigare en av Djurgårdens många skogsbackar och blev en egentlig park först på 1940-talet. Området närmast kyrkan är belagt med grus. I övrigt består parken av gräsmattor med ett system av grusgångar, lekplatser samt stora lövträd, bl a en hel del mycket gamla ekar. På en liten kulle sydväst om kyrkan finns ett monument över Stockholms livgarden, en stor sten med inskriptioner, rest redan 1890.