Thị trấn Diên Sanh nằm ở trung tâm huyện Hải Lăng, cách thành phố Đông Hà 22 km về phía đông nam và cách thành phố Huế 45 km về phía tây bắc theo quốc lộ 1A. Thị trấn có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp các xã Hải Định, Hải Phong và Hải Trường
• Phía tây giáp xã Hải Lâm và xã Hải Thượng
• Phía nam giáp xã Hải Trường
• Phía bắc giáp xã Hải Hưng.

Thị trấn Diên Sanh có diện tích 24,60 km2, dân số năm 2018 là 8.504 người, mật độ dân số đạt 346 người/km2.[1]