Huyện Quỳnh Lưu có 33 đơn vị hành chính cấp xã trực thuộc, bao gồm thị trấn Cầu Giát (huyện lỵ) và 32 xã: An Hòa, Ngọc Sơn, Quỳnh Bá, Quỳnh Bảng, Quỳnh Châu, Quỳnh Diễn, Quỳnh Đôi, Quỳnh Giang, Quỳnh Hậu, Quỳnh Hoa, Quỳnh Hồng, Quỳnh Hưng, Quỳnh Lâm, Quỳnh Long, Quỳnh Lương, Quỳnh Minh, Quỳnh Mỹ, Quỳnh Nghĩa, Quỳnh Ngọc, Quỳnh Tam, Quỳnh Tân, Quỳnh Thạch, Quỳnh Thắng, Quỳnh Thanh, Quỳnh Thọ, Quỳnh Thuận, Quỳnh Văn, Quỳnh Yên, Sơn Hải, Tân Sơn, Tân Thắng, Tiến Thủy.

Tuy một số xã thuộc miền núi và trung du như Quỳnh Châu, Quỳnh Tam, Quỳnh Thắng, nhưng phần lớn các xã nằm ở vùng đồng bằng nhỏ hẹp dọc theo biển Đông.