Phường Duy Hải nằm ở phía tây bắc thị xã Duy Tiên, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp phường Duy Minh
• Phía tây giáp huyện Kim Bảng
• Phía nam giáp huyện Kim Bảng và phường Duy Minh
• Phía bắc giáp thành phố Hà Nội.

Phường Duy Hải có diện tích 5,50 km², dân số năm 2018 là 6.473 người[1], mật độ dân số đạt 1.177 người/km².