Kim Môn nằm ở ngoài cửa sông của Cửu Long Giang, trông ra cửa vịnh Hạ Môn, chỉ cách Giác tự (角嶼) do Trung Quốc đại lục kiểm soát gần 1,8 km, cách đảo Đài Loan 210 km. Quần đảo Kim Môn bao gồm các đảo: đảo chính Kim Môn (Đại Kim Môn), Liệt tự (Tiểu Kim Môn), Đại Đảm, Nhị Đảm, Sư tự (獅嶼), Mãnh Hổ tự (猛虎嶼), Thảo tự (草嶼), Hậu tự (后嶼), Đông Đĩnh (東碇), Phục Hưng (復興) và 12 đảo lớn nhỏ khác, tổng diện tích là 151,656 km².

Riêng hương Ô Khâu, gồm hai đảo Đại Khâu và Tiểu Khâu, nằm ngoài khơi thành phố Phủ Điền của Trung Quốc đại lục. Ô Khâu nằm cách xa quần đảo Kim Môn, ở vào khoảng giữa Kim Môn và Mã Tổ.

Kim Môn có khí hậu cận nhiệt đới gió mùa, có vĩ độ tương đương với Đài Trung. Tuy nhiên, nhiệt độ bốn mùa trong năm ở Kim Môn thấp hơn không nhỏ so với nhiệt độ ở đảo Đài Loan, nếu không tính huyện Liên Giang thì Kim Môn là huyện lạnh nhất Trung Hoa Dân Quốc. Lượng mưa trong năm của Kim Môn tập trung từ tháng 4 đến tháng 9, trung bình đạt 1.049,4 mm. Ở Kim Môn, địa tầng cổ nhất chủ yếu là đá phiến ma hoa cương, thổ nhưỡng nói chung là đất cát và đất đỏ, điều kiện tự nhiên không không tốt, phát triển nông nghiệp chịu sự hạn chế.