Huyện An Dương có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp các quận Hồng Bàng và Lê Chân.
• Phía tây giáp huyện Kim Thành, tây bắc giáp thị xã Kinh Môn (đều thuộc tỉnh Hải Dương).
• Phía nam giáp quận Kiến An, tây nam giáp huyện An Lão.
• Phía bắc giáp huyện Thủy Nguyên.

Phía Bắc huyện có sông Kinh Môn, phía Tây có sông Lạch Tray, phía Đông có sông Cấm chảy qua. Sông Hàn làm ranh giới giữa huyện An Dương và quận Kiến An.