Trận thủy chiến này xảy ra nơi đầm Thị Nại. Đầm này có tên chữ là Hải Hạc Đàm,[4] đó là cách gọi tắt của một địa danh Chăm Pa, nguyên gốc tiếng Phạn là Sri Vinaya đã được phiên âm qua tiếng Hán thành Thị-lị-bì-nại, người Hoa gọi cảng này là Tân Châu (新州). Đây là một đầm nước mặn nằm phía Đông Bắc thuộc địa phận thành phố Quy Nhơn, huyện Tuy Phước, huyện Phù Cát tỉnh Bình Định, có diện tích khoảng 5.000 ha, chạy dài hơn 10 cây số, bề rộng khoảng 4 cây số.

Thị Nại là đầm lớn nhất của Bình Định. Các nhánh của sông Kôn, sông Hà Thanh đều chảy về đây. Sa bồi tụ dần theo năm tháng khiến cho đầm mỗi ngày một đầy thêm. Khi nước triều lên thì mặt đầm nước mênh mông, vào những hôm trời gió, sóng dập dờn như mặt biển. Những lúc triều xuống, nước rút cạn để trơ lòng đầm, sình lầy lai láng... Nước đầm thông với biển bằng một cửa hẹp có tên là cửa Giã (trong tiếng Việt cổ, giã là biển), mà sau này người ta quen gọi là cửa Thị Nại. Và trước khi xảy ra trận "thủy chiến dữ dội" này, thủy quân của chúa Nguyễn Phúc Ánh đã kéo đến giao tranh với quân Tây Sơn tại Thị Nại vào những năm: Nhâm Tý (1792), Quý Sửu (1793) và Kỷ Mùi (1799), nhưng cả ba trận đánh đều có quy mô nhỏ hơn và không mang tính quyết định.