Zvirgzdenes pagasts ir viena no Ludzas novada administratīvajām teritorijām tā austrumos Cirmas un Lielā Ludzas ezeru krastos. Robežojas ar Ludzas pilsētu, Pušmucovas, Blontu, Ciblas, Isnaudas, Mežvidu un Cirmas pagastiem, Rēzeknes novada Lendžu un Bērzgales pagastiem.
Lielākā daļa pagasta teritorijas atrodas Latgales augstienes Rēzeknes pazeminājumā, ziemeļu daļa – Burzavas paugurainē, austrumu malā sākas Mudavas zemienes Zilupes līdzenums. Zemes virsma pauguraina, Lozdovā tās augstums sasniedz 185,2 metri virs jūras līmeņa, reljefā krasi izdalās Ludzas – Ciblas grēda uz austrumiem no Lielā Ludzas ezera Šalupinku pussalas, kas pie Mazajiem Trukšāniem sasniedz 157 metru augstumu. Pagastā ir vairāki ezeri – Lielais Ludzas, Zvirgzdenes, Franapoles, Veserovas un Iļzeits. Uz robežas Cirma un Dunakļu ezeri. Pagasta ziemeļdaļā plūst Veļikajas pieteka Rītupe, pārējo teritoriju atūdeņo tās pieteka Ludza ar Čodarānu (Rūbežneica). Pagasta vidusdaļā plešas Guļbinkas (Zvirgzdenes) pārejas purvs, ziemeļaustrumos sākas zemais Kreņevas purvs, ziemeļrietumu malā – zemais Lauču – Vierņu purvs.