三亞市地處海南島最南端，位于北緯18°09′34″~18°37′27″、東經108°56′30″~109°48′28″之間。東鄰陵水縣，北依保亭縣，西毗樂東縣，南臨南海。全市面積1919.58平方公里，其中規劃市區面積37平方公里。東西長91.6公里，南北寬51公里。全境北靠高山，南臨大海，地勢自北向南逐漸傾斜，形成一個狹長狀的多角形。境內海岸線長209.1公里，有大小港灣19個。主要港口有三亞港、榆林港、南山港、鐵爐港、六道港等。主要海灣有三亞灣、海棠灣、亞龍灣、崖州灣、大東海灣、月亮灣等。有大小島嶼40個，主要島嶼10個，面積較大的有西瑁洲島2.12平方公里，蜈岐洲島1.05平方公里。
區位
　　三亞在國際經濟關系中有獨特的區位優勢。從三亞向東經菲律賓至西太平洋，向南經澳大利亞至南太平洋，向西南經中南半島至印度洋以及大西洋，比在廣州出發近900公里左右，是祖國真正的南大門。三亞還是保護南海諸島的后方基地，其戰略位置在國防上具有十分重大的意義。

三亞市區坐落在這樣一種幽美的以山、海、河為特點的自然環境之中，城市的建設注意城市與自然景觀環境、生態環境的協調關系，“山——?！印恰鼻擅罱M合，渾然一體，構成了三亞市區獨特的環境特色。
　　三亞市區環境極為獨特，山、海、河三種自然美景集中一地，構成了三亞市特有的自然景觀。市區三面環山，北有抱坡嶺，東有大會嶺、虎豹嶺和海拔393米的高嶺(狗嶺)，南有南邊嶺，形成環抱之勢，山嶺綿延起伏、層次分明；同時，山脈的延伸將市區分成若干青山圍成的空間，為城市不同地區提供了各具特色的空間景觀環境。海上回望，群山如綠色屏障輝映出三亞市的嫵媚多姿。眾多山頭也提供了眺望大海、河灣和城市景觀的制高點。三亞面臨南海，海灣較多，眾多海灣各有佳景。處于市區的大東海、小東海、三亞灣與市民生活的關系最為密切。海上的東、西二島仿佛是面向南海的一張大門，為寬闊的海面增加了層次感，海霧飄過，兩島掩其中，平添了幾分神秘；漫步沙灘，作為三亞市標志的鹿回頭隱約可見。三亞有東、西二條河穿過市區，二條河交叉南匯于南邊海，北匯于中島端，自然岸線曲折多變，上游水網縱橫交錯，兩岸自然生長的紅樹林綠影婆娑，時有水鳥飛弋，魚躍錦鱗，景致優美，生機盎然。