Xã Kim Hải nằm ở phía nam huyện Kim Sơn, cách trung tâm thành phố Ninh Bình 48 km, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp nông trường quân đội và xã Kim Trung
• Phía tây giáp tỉnh Thanh Hoá qua sông Càn
• Phía nam giáp Biển Đông
• Phía bắc giáp thị trấn Bình Minh.

Xã Kim Hải có diện tích 5,76 km², dân số năm 2019 là 4.001 người[1], mật độ dân số đạt 695 người/km².