Quần đảo Côn Đảo nằm cách thành phố Vũng Tàu 97 hải lý và cách cửa sông Hậu 45 hải lý, có cùng một kinh độ với thành phố Hồ Chí Minh (106°36′ Đông) và cùng một vĩ độ với tỉnh Cà Mau (8°36′ Bắc). Quần đảo gồm 16 hòn đảo, trong đó 14 hòn quây cụm gần nhau; riêng hai hòn Trứng Lớn và Trứng Nhỏ nằm tách biệt về phía tây, vốn dĩ mới được chính quyền Việt Nam nhập vào huyện Côn Đảo từ năm 1995. Côn Đảo có tổng diện tích đất nổi là 76 km², trong đó đảo lớn nhất là đảo Côn Sơn. Đảo này có địa hình đồi núi, ưu thế bởi các dãy đá granit chạy từ phía tây nam đến đông bắc, che chở cho các vùng vịnh của đảo cả về hai phía khỏi những luồng gió mạnh.[18] Điểm cao nhất của quần đảo là đỉnh núi Thánh Giá trên đảo Côn Sơn, cao 577 m. Địa chất quần đảo có tính đa dạng cao, gồm đá mácma Mesozoi xâm nhập axít, đá mácma phun trào axít và phun trào trung tính và trầm tích Đệ Tứ.[19]