Nằm ở tây bắc của đảo New Guinea, bán đảo Đầu Chim tiếp giáp phía đông với vịnh Cenderawasih và phía nam với vịnh Bintuni. Về phía tây, hai bên eo biển Dampier là đảo Waigeo thuộc quần đảo Raja Ampat, và đảo Batanta nằm ngay mũi tây bắc của bán đảo. Ở phía nam băng qua vịnh Bintuni là bán đảo Bomberai.

Bán đảo rộng khoảng 200 x 300 km, phía nam bán đảo tập trung các đồng bằng ven biển. Dãy núi Arfak cao 2.900 m được tìm thấy ở phía đông; núi Arfak là đỉnh cao nhất dãy, và cũng là điểm cao nhất trên bán đảo Đầu Chim. Thấp hơn Arfak là dãy núi Tamrau ở phía bắc; Bon Irau là ngọn núi cao nhất trong dãy Tamrau, với độ cao là 2.501 m. Cả hai dãy núi đều có sự pha trộn đa dạng của các loại đá như sa thạch, đá vôi và đá núi lửa. Thung lũng Kebar là một lưu vực lớn chia tách hai dãy núi với nhau[1].