Huyện Hoành Bồ nằm ở trung tâm tỉnh Quảng Ninh, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp thành phố Cẩm Phả
• Phía tây giáp thành phố Uông Bí
• Phía nam giáp thành phố Hạ Long (với ranh giới là vịnh Cửa Lục) và thị xã Quảng Yên
• Phía bắc giáp huyện Ba Chẽ và huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang.

Trước khi giải thể, huyện có diện tích 843,54 km², dân số là 51.003 người[1], mật độ dân số đạt 60 người/km².