Nằm ở phía bắc huyện Cẩm Xuyên, địa giới giáp với thành phố Hà Tĩnh.

• Phía Bắc giáp với TP Hà Tĩnh
• Phía Nam giáp với Cẩm Thành
• Phía Tây giáp với Cẩm Thạch
• Phía Đông giáp với Thạch Bình - Thành phố Hà Tĩnh.

Xã Cẩm Vịnh có diện tích 7,51 km², dân số năm 1999 là 4.413 người,[1] mật độ dân số đạt 588 người/km².

Có 4,5 km sông Ngàn Mọ chảy qua địa bàn.

Từ xa xưa trên địa bàn xã này có tuyến kênh Nhà Lê nối từ kinh đô Hoa Lư đến Đèo Ngang đi qua, là tuyến đường thủy đầu tiên trong lịch sử Việt Nam và được coi là tuyến đường Hồ Chí Minh trên sông vì những đóng góp cho các cuộc chiến tranh của người Việt.