Thị xã Cửa Lò có 7 đơn vị hành chính cấp xã trực thuộc, bao gồm 7 phường[1]: Nghi Hải, Nghi Hòa, Nghi Hương, Nghi Tân, Nghi Thu, Nghi Thủy, Thu Thủy.

Tất cả các phường này đều tiếp giáp với biển. Hiện nay trung tâm du lịch vẫn tập trung ở các phường Thu Thủy, Nghi Hương và Nghi Thu và đang mở rộng xuống khu vực Cửa Hội (Nghi Hòa và Nghi Hải). Phường Nghi Thủy còn được biết đến với cái tên "làng chài" do khách du lịch quen gọi và đây là nơi tập trung các chợ hải sản phục vụ cho du lịch thị xã.

Hiện nay, Cửa Lò là thị xã duy nhất chỉ có phường, không có xã trực thuộc.