Kim Hoa giáp với xã Thanh Xuân của huyện Sóc Sơn ở phía Đông Bắc, giáp thành phố Phúc Yên ở phía Tây Bắc, thị trấn Chi Đông ở phía Đông Nam, xã Thanh Lâm ở phía Nam và Tây Nam.

Kim Hoa nằm ở bờ Nam sông Cà Lồ và Quốc lộ 2. Phía Nam xã là có tuyến đường sắt Hà Nội-Lào Cai chạy qua.

Xã Kim Hoa bao gồm các thôn: Bạch Đa, Phù Trì, Bảo Tháp, Kim Tiền, Ngọc trì, Bến Già và Yên Phú.