Huyện Diên Khánh phía Đông giáp thành phố Nha Trang, phía Nam giáp huyện Cam Lâm, phía tây giáp huyện Khánh Vĩnh, phía Bắc giáp huyện Khánh Vĩnh và thị xã Ninh Hòa. Như vậy có thể nói huyện Diên Khánh nằm ở ngay trung tâm của tỉnh Khánh Hòa. Huyện lỵ của Diên Khánh là thị trấn Diên Khánh cách trung tâm thành phố Nha Trang 10 km về phía tây.

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