Dải Gaza nằm ở Trung Đông (tại 31°25′B 34°20′Đ / 31,417°B 34,333°Đ / 31.417; 34.333). Nó có biên giới dài 51 km với Israel, và biên giới dài 11 km với Ai Cập, gần thành phố Rafah. Khan Yunis nằm cách 7 km về phía đông bắc Rafah, và nhiều thị trấn nằm dọc theo bờ biển giữa nó và Thành phố Gaza. Beit Lahia và Beit Hanoun nằm ở phía bắc và đông bắc Thành phố Gaza.

Khối Gush Katif của những khu định cư Israel được dùng làm nơi đi ra gần nhất của Rafah và Khan Yunis, dọc theo bờ phía tây nam dài 40 km của Biển Địa Trung Hải.

Dải Gaza có khí hậu ôn hòa, với mùa đông ấm áp, mùa hè nóng và thường bị hạn hán. Đất đai phẳng hay nhấp nhô, có nhiều cồn cát gần bờ biển. Điểm cao nhất là Abu 'Awdah (Joz Abu 'Auda), ở mức 105 mét trên mực nước biển. Các nguồn tài nguyên thiên nhiên gồm đất đai có thể trồng cấy (khoảng một phần ba diện tích được tưới tiêu), và gần đây đã khám phá ra khí gas tự nhiên. Các vấn đề môi trường gồm sa mạc hóa; mặn hóa nguồn nước ngọt; xử lý nước thải; các bệnh từ nguồn nước; suy thoái đất; và giảm sút cùng ô nhiễm nguồn nước ngầm. Đây được coi là một trong mười lăm vùng đất được gọi là "Cái nôi của Nhân loại."

Hiện nó còn giữ những di tích cổ nhất còn lại của một đám lửa đốt rác do con người tạo ra và một số trong những bộ xương người cổ nhất thế giới.