海南省位于中國最南端，北以瓊州海峽與廣東省劃界，西隔北部灣與越南相對，東面和南面在南海與菲律賓、文萊、印度尼西亞和馬來西亞為鄰。

海南省的行政區域包括海南島、西沙群島、中沙群島、南沙群島的島礁及其海域，是全國面積最大的省。其中陸地(主要包括海南島和西沙、中沙、南沙群島)總面積3.54萬平方千米，海洋面積約200萬平方千米。

海南島地處北緯18°10'～20°10’，東經108°37’～111°03'，島嶼輪廓形似一個橢圓形大雪梨，長軸呈東北至西南向，長約290千米，西北至東南寬約180千米，面積3.39萬平方千米，是國內僅次于臺灣島的第二大島。海岸線(海南本島)總長1910千米，有大小港灣68個，周圍負5米至負10米的等深地區達2330.55平方千米，相當于陸地面積的6.8%。

海南島北與廣東雷州半島最近處約10海里，是海南島與大陸之間的“海上走廊”，也是北部灣與南海之間的海運通道。從島北的海口市至越南的海防市約220海里，從島南的三亞港至菲律賓的馬尼拉港航程約650海里。

西沙群島和中沙群島在海南島東南面約300海里的南海海面上。西沙群島有島嶼22座，陸地面積8平方千米，其中永興島最大。中沙群島大部分淹沒于水下，僅黃巖島露出水面。南沙群島位于南海的南部，是分布最廣和暗礁、暗沙、暗灘最多的一組群島，其中曾母暗沙是中國最南端的領土。

南海是太平洋與印度洋之間的交通必經之地，在國際海運航線上具有重要的戰略地位。