Vịnh Nha Trang nằm trong khu vực toạ độ 12008’33” đến 12025’18” vĩ độ Bắc và 109007’16” đến 109014’30” kinh độ Đông. Chu vi 39,82 km = 21,50 hải lý. Tổng diện tích 249,65 km2, bao gồm vòng cung bờ biển phía Đông tỉnh Khánh Hòa (từ mũi Kê Gà giáp Vĩnh Lương và phường Bắc Nha Trang đến mũi Cù Hin, đèo Cù Hin giáp địa phận xã Cam Lâm) ra ngoài khơi.