Huyện Bắc Bình là huyện có diện tích lớn nhất tỉnh Bình Thuận, nằm ở phía bắc của tỉnh, cách thành phố Hồ Chí Minh khoảng 230 km theo phía đông, cách Nha Trang khoảng 200 km theo phía tây nam. Huyện có quốc lộ 1A và đường sắt Bắc - Nam đi qua, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp huyện Tuy Phong
• Phía nam giáp Biển Đông
• Phía tây nam giáp thành phố Phan Thiết
• Phía tây giáp huyện Hàm Thuận Bắc
• Phía tây bắc giáp huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng
• Phía bắc giáp huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng.

Đây là địa phương có dự án Đường cao tốc Nha Trang – Phan Thiết đang được xây dựng đi qua.