Thị trấn Cát Hải nằm ở phía Đông Nam đảo Cát Hải, trải dài trên 3km từ bến Gót đến Cái Vỡ, phía Đông giáp Lạch huyện, phía Tây giáp xã Văn Phong, phía Bắc giáp xã Đồng Bài, phía Nam giáp vịnh Bắc Bộ. Thị trấn Cát Hải có diện tích khoảng 4km2, với 2.270 hộ dân và dân số là 6.142 người. Thị trấn Cát Hải chia thành 6 Tổ dân phố: Hải Lộc, Tiến Lộc, Hòa Hy, Lục Độ, Đôn Lương và Lương Lăng.