Bình Thuận là một tỉnh duyên hải cực Nam Trung Bộ, phía đông bắc và bắc giáp tỉnh Ninh Thuận, phía bắc và tây bắc giáp Lâm Đồng, phía tây giáp Đồng Nai, phía tây nam giáp Bà Rịa - Vũng Tàu, phía đông và đông nam giáp biển Đông.

Địa hình của tỉnh có thể chia thành 3 vùng: vùng rừng núi, vùng đồng bằng và vùng ven biển. Bờ biển dài hơn 192km (từ mũi Đá Chẹt giáp Cà Ná - Ninh Thuận đến bãi bồi Bình Châu - Bà Rịa Vũng Tàu), có nhiều nhánh núi đâm ra biển tạo nên các mũi: La Gan, Mũi Nhỏ, Mũi Rơm, Mũi Né, Kê Gà, chia bờ biển thành những đoạn lõm, vòm, tạo ra những vùng cửa biển tốt như: La Gan - Phan Rí, Mũi Né - Phan Thiết, La Gi. Ngoài khơi có đảo Phú Quí rộng 23km² là cầu nối giữa đất liền với quần đảo Trường Sa.

Các sông chảy qua tỉnh là sông La Ngà (từ cao nguyên Di Linh đổ xuống hồ Biển Lạc), sông Quao, sông Công, sông Dinh... Khí hậu nhiệt đới, ít chịu ảnh hưởng gió mùa đông bắc, khí hậu nóng, khô hạn. Nhiệt độ trung bình năm 26ºC - 27ºC, lượng mưa trung bình năm 800 - 1.150mm.