Thị xã Kỳ Anh nằm ở phía đông nam tỉnh Hà Tĩnh, có vị trí địa lý:

• Phía đông và giáp Biển Đông
• Phía tây và phía bắc giáp huyện Kỳ Anh
• Phía nam giáp huyện Quảng Trạch, tỉnh Quảng Bình.

Hiện nay Thị xã Kỳ Anh có diện tích hơn 28.000ha và dân số là hơn 85.500 người.

Thị xã Kỳ Anh có cửa khẩu, mũi Ròn, ngoài khơi có đảo Sơn Dương, hòn Chim.

Đây cũng là địa phương có dự án Đường cao tốc Hà Tĩnh – Quảng Bình đang được xây dựng đi qua.