Xã Trân Châu có vị trí địa lý:

• Phía bắc giáp xã Gia Luận
• Phía đông giáp xã Việt Hải và vịnh Bắc Bộ
• Phía nam giáp thị trấn Cát Bà và vịnh Bắc Bộ
• Phía tây giáp xã Xuân Đám, xã Hiền Hào và xã Gia Luận.

Xã Trân Châu có diện tích 42,36 km², dân số năm 1999 là 1.388 người,[2] mật độ dân số đạt 33 người/km².

Xã Trân Châu có diện tích 43,2 km², dân số là khoảng 1.426 người, mật độ dân số đạt 33 người/km².

Một số hòn đảo thuộc phạm vi quản lý của xã là hòn Kênh Mang, hòn Ó, hòn Cát Ông.