Saint-Hilaire est située à cinquante et un kilomètres au sud-ouest de Paris-Notre-Dame, point zéro des routes de France, trente-cinq kilomètres au sud-ouest d'Évry, six kilomètres au nord-ouest d'Étampes et douze kilomètres au sud-est de Dourdan,

La Chalouette et la Louette, affluents de la Juine, traversent la commune.

Les habitants de Saint-Hilaire sont les Saint-Hilairois, Saint-Hilairoises.

Antérieurement à la loi du 10 juillet 1964, la commune faisait partie du département de Seine-et-Oise. La réorganisation de la région parisienne en 1964 fit que la commune appartient désormais au département de l'Essonne et à son arrondissement d'Étampes, après un transfert administratif effectif au 1er janvier 1968. Pour l'élection des députés, elle est rattachée à la deuxième circonscription de l'Essonne.
Elle fait partie depuis 1793 du canton d'Étampes. Dans le cadre du redécoupage cantonal de 2014 en France, ce canton, dont la commune est toujours membre, est modifié, passant de 11 à 45 communes.

La commune est membre de la communauté d'agglomération de l'Étampois Sud-Essonne, créée en 2009 sous le statut de communauté de communes et transformée en communauté d'agglomération en 2016.

Vue aérienne

L'évolution du nombre d'habitants est connue à travers les recensements de la population effectués dans la commune depuis 1793. À partir de 2006, les populations légales des communes sont publiées annuellement par l'Insee. Le recensement repose désormais sur une collecte d'information annuelle, concernant successivement tous les territoires communaux au cours d'une période de cinq ans. Pour la commune, le premier recensement exhaustif entrant dans le cadre du nouveau dispositif a été réalisé en 2006.

En 2016, la commune comptait 404 habitants, en augmentation de 2,8 % par rapport à 2011 (Essonne : +5,07 %, France hors Mayotte : +2,44 %).
Les berges de la Chalouette et de la Louette, les bois qui les entourent, la pelouse calcaire, les carrières géologiques et des champs ont été recensés au titre des espaces naturels sensibles par le conseil départemental de l'Essonne. La vallée de la Chalouette et de la Louette est un site inscrit. La réserve naturelle des sites géologiques de l'Essonne protège six sites d'affleurement, de type stratotype du stampien, dont le « Gisement de Pierrefitte ».


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