Thừa Thiên – Huế giáp tỉnh Quảng Trị về phía Bắc, biển Đông về phía Đông, thành phố Đà Nẵng về phía Đông Nam, tỉnh Quảng Nam về phía Nam, dãy Trường Sơn và các tỉnh Saravane và Sekong của Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào về phía Tây. Thừa Thiên – Huế cách thủ đô Hà Nội 660 km về phía Bắc, cách thành phố Đà Nẵng 105 km, cách thành phố Nha Trang 650 km và cách Thành phố Hồ Chí Minh 1.050 km về phía Nam theo đường Quốc lộ 1A. Tỉnh lỵ đặt tại thành phố Huế.

Phần lớn núi rừng nằm ở phía Tây. Những ngọn núi đáng kể là: núi Động Ngai cao 1.774m, Động Truồi cao 1.154m, Co A Nong cao 1.228m, Bol Droui cao 1.438m, Tro Linh cao 1.207m, Hói cao 1.166m (nằm giữa ranh giới tỉnh Quảng Nam), Cóc Bai cao 787m, Bạch Mã cao 1.444m, Mang cao 1.708m, Động Chúc Mao 514m, Động A Tây 919m.

Sông ngòi thường ngắn nhưng lại lớn về phía hạ lưu. Những sông chính là Ô Lâu, Rào Trang, Rào Lau, Rào Mai, Tả Trạch, Hữu Trạch, An Cựu, An Nong, Nước Ngọt, Lăng Cô, Bồ, Rau Bình Điền, Đá Bạc, Vân Xá, Sông Truồi,... Đặc biệt có hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai rộng lớn nhất Đông Nam Á. Và hai cửa biển quan trọng là cửa Thuận An và cửa Tư Hiền.

Tọa độ

Tỉnh Thừa Thiên – Huế nằm ở duyên hải miền trung Việt Nam bao gồm phần đất liền và phần lãnh hải thuộc thềm lục địa biển Đông. Phần đất liền Thừa Thiên Huế có tọa độ địa lý như sau:

• Điểm cực Bắc: 16°44' 30'' vĩ Bắc và 107° 23' 48'' kinh Đông tại thôn Giáp Tây, xã Điền Hương, huyện Phong Điền.
• Điểm cực Nam: 15° 59' 30'' vĩ Bắc và 107° 41' 52'' kinh Đông ở đỉnh núi cực nam, xã Thượng Nhật, huyện Nam Đông.
• Điểm cực Tây: 16° 22' 45'' vĩ Bắc và 107° 00' 56'' kinh Đông tại bản Paré, xã Hồng Thủy, huyện A Lưới.
• Điểm cực Đông: 16° 13' 18'' vĩ Bắc và 108° 12' 57'' kinh Đông tại bờ phía Đông đảo Sơn Chà, thị trấn Lăng Cô, huyện Phú Lộc.

Giới hạn, diện tích

• Phía Bắc, từ Đông sang Tây, Thừa Thiên – Huế trên đường biên dài 111,671 km tiếp giáp với các huyện Hải Lăng, Đakrông, tỉnh Quảng Trị.
• Từ mặt Nam, tỉnh có biên giới chung với huyện các huyện Đông Giang và Tây Giang, tỉnh Quảng Nam dài 56,66 km, với huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng dài 55,82 km.
• Ở phía Tây, ranh giới tỉnh (cũng là biên giới quốc gia) kéo dài từ điểm phía Bắc (ranh giới tỉnh Thừa Thiên – Huế với tỉnh Quảng Trị và nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào) đến điểm phía Nam (ranh giới tỉnh Thừa Thiên – Huế với tỉnh Quảng Nam và nước CHDCND Lào) dài 87,97 km.
• Phía Đông, tiếp giáp với biển Đông theo đường bờ biển dài 120 km.
• Phần đất liền, Thừa Thiên – Huế có diện tích 503.320,52ha (theo niên giám thống kê năm 2010), kéo dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, nơi dài nhất 120 km (dọc bờ biển), nơi ngắn nhất 44 km (phần phía Tây); mở rộng chiều ngang theo hướng Đông Bắc – Tây Nam với nơi rộng nhất dọc tuyến cắt từ xã Quảng Công (Quảng Điền), thị trấn Tứ Hạ (Hương Trà) đến xã Sơn Thủy – Ba Lé (A Lưới) 65 km và nơi hẹp nhất là khối đất cực Nam chỉ khoảng 2 – 3 km.
• Vùng nội thủy: rộng 12 hải lý
• Vùng đặc quyền kinh tế mở rộng đến 200 hải lý tính từ đường cơ sở.
• Trên thềm lục địa biển Đông ở về phía Đông Bắc cách mũi cửa Khém nơi gần nhất khoảng 600m có đảo Sơn Chà. Tuy diện tích đảo không lớn (khoảng 160ha), nhưng có vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội, bảo vệ an ninh quốc phòng đối với nước ta nói chung và tỉnh Thừa Thiên – Huế nói riêng.
• Thừa Thiên Huế nằm trên trục giao thông quan trọng xuyên Bắc – Nam, trục hành lang Đông – Tây nối Thái Lan – Lào – Việt Nam theo đường 9. Thừa Thiên – Huế ở vào vị trí trung độ của cả nước, nằm giữa thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh là hai trung tâm lớn của hai vùng kinh tế phát triển nhất nước ta. Thừa Thiên – Huế cách Hà Nội 660 km, cách Thành phố Hồ Chí Minh 1.080 km.
• Bờ biển của tỉnh dài 120 km, có cảng Thuận An và vịnh Chân Mây với độ sâu 18 – 20m đủ điều kiện xây dựng cảng nước sâu với công suất lớn, có cảng hàng không Phú Bài nằm trên đường quốc lộ 1A và đường sắt xuyên Việt chạy dọc theo tỉnh.