Vị trí địa lý của tỉnh Khánh Hòa còn có ý nghĩa chiến lược về mặt quốc phòng, vì nằm gần đường hàng hải quốc tế, có huyện đảo Trường Sa, cảng Cam Ranh và là cửa ngõ thông ra Biển Ðông.

Khánh Hòa có bờ biển dài và gần 200 hòn đảo lớn nhỏ cùng nhiều vịnh biển đẹp nhưVân Phong, Nha Trang, Cam Ranh... với khí hậu ôn hòa, nhiệt độ trung bình 26⁰C, có hơn 300 ngày nắng trong năm và nhiều di tích lịch sử văn hóa nổi tiếng khác. Bên cạnh đó, Khánh Hòa còn có nguồn tài nguyên thiên nhiên đa dạng, phong phú, đặc biệt tài nguyên biển có nhiều loại hải sản quý hiếm có thể khai thác, nuôi trồng, chế biến xuất khẩu với khối lượng lớn, có yến sào, là nguồn nguyên liệu đặc biệt để xuất khẩu và bào chế các sản phẩm bổ dưỡng quý hiếm cho con người. 

Ðiều kiện tự nhiên, vị trí địa lý, lịch sử văn hóa đã đem đến cho tỉnh Khánh Hòa một tiềm năng lớn để phát triển du lịch, dịch vụ. Nha Trang - Khánh Hòa hiện được xác định là một trong 10 trung tâm du lịch - dịch vụ lớn của cả nước. Tháng 5-2003, vịnh Nha Trang được công nhận là thành viên chính thức của Câu lạc bộ các vịnh đẹp nhất thế giới.

Khánh Hòa là một tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ của nước ta, có phần lãnh thổ trên đất liền nhô ra xa nhất về phía biển Đông. Phía Bắc giáp tỉnh Phú Yên, điểm cực bắc: 12⁰52'15'' vĩ độ Bắc. Phía Nam giáp tỉnh Ninh Thuận, điểm cực nam: 11⁰42' 50'' vĩ độ Bắc. Phía Tây giáp tỉnh Đăk Lắk, Lâm Đồng, điểm cực tây: 108⁰40’33'' kinh độ Đông. Phía Đông giáp Biển Đông, điểm cực đông: 109⁰27’55'' kinh độ Đông; tại mũi Hòn Đôi trên bán đảo Hòn Gốm, huyện Vạn Ninh, cũng chính là điểm cực đông trên đất liền của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam.

Ngoài phần lãnh thổ trên đất liền, tỉnh Khánh Hòa còn có vùng biển, vùng thềm lục địa, các đảo ven bờ và huyện đảo Trường Sa. Bên trên phần đất liền và vùng lãnh hải là không phận của tỉnh Khánh Hòa

Vị trí địa lý của tỉnh Khánh Hòa có ảnh hưởng lớn đến các yếu tố tự nhiên khác như: khí hậu, đất trồng, sinh vật. Vị trí địa lý của tỉnh Khánh Hòa còn có ý nghĩa chiến lược về mặt quốc phòng vì tỉnh Khánh Hòa nằm gần đường hàng hải quốc tế, có huyện đảo Trường Sa, cảng Cam Ranh và là cửa ngõ của Tây Nguyên thông ra Biển Đông.

Hình dạng - diện tích

Tỉnh Khánh Hòa có hình dạng thon hai đầu và phình ra ở giữa, ba mặt là núi, phía Đông giáp biển. Nếu tính theo đường chim bay, chiều dài của tỉnh theo hướng Bắc Nam khoảng 160km, còn theo hướng Đông Tây, nơi rộng nhất khoảng 60km, nơi hẹp nhất từ 1 đến 2km ở phía Bắc, còn ở phía Nam từ 10 đến 15km.

Diện tích của tỉnh Khánh Hòa là 5.197km² (kể cả các đảo, quần đảo), đứng vào loại trung bình so với cả nước. Vùng biển rộng gấp nhiều lần đất liền. Bờ biển dài 385km, có khoảng 200 hòn đảo lớn nhỏ ven bờ và các đảo san hô trong quần đảo Trường Sa.

Địa hình

Khánh Hòa là một tỉnh nằm sát dãy núi Trường Sơn, đa số diện tích là núi non, miền đồng bằng rất hẹp, chỉ khoảng 400 km², chiếm chưa đến 1/10 diện tích toàn tỉnh. Miền đồng bằng lại bị chia thành từng ô, cách ngăn bởi những dãy núi ăn ra biển. Núi ở Khánh Hòa tuy hiếm những đỉnh cao chót vót, phần lớn chỉ trên dưới một ngàn mét nhưng gắn với dãy Trường Sơn, lại là phần cuối phía cực Nam nên địa hình núi khá đa dạng. Đỉnh núi cao nhất là đỉnh Hòn Giao (2.062m) thuộc địa phận huyện Khánh Vĩnh. Các đồng bằng lớn ở Khánh Hòa gồm có đồng bằng Nha Trang, Diên Khánh nằm ở hai bên sông Cái với diện tích khoảng 135  km²; đồng bằng Ninh Hòa do sông Dinh bồi đắp, có diện tích 100  km². Ngoài ra, Khánh Hòa còn có hai vùng đồng bằng hẹp là đồng bằng Vạn Ninh và đồng bằng Cam Ranh ở ven biển, cùng với lượng diện tích canh tác nhỏ ở vùng thung lũng của hai huyện miền núi Khánh Sơn và Khánh Vĩnh.

Khánh Hòa là một trong những tỉnh có đường bờ biển đẹp của Việt Nam. Đường bờ biển kéo dài từ xã Đại Lãnh tới cuối vịnh Cam Ranh, có độ dài khoảng 385 km tính theo mép nước với nhiều cửa lạch, đầm, vịnh, cùng khoảng 200 đảo lớn, nhỏ ven bờ. Khánh Hòa có sáu đầm và vịnh lớn là: vịnh Vân Phong, Nha Trang, Cam Ranh, Hòn Khói, đầm Nha Phu, Đại Lãnh. Trong đó, nổi bật nhất vịnh Cam Ranh với chiều dài 16 km, chiều rộng 32 km, thông với biển thông qua eo biển rộng 1,6 km, có độ sâu từ 18 - 20m và thường được xem là cảng biển có điều kiện tự nhiên tốt nhất Đông Nam Á.

Sông ngòi

Sông ngòi ở Khánh Hòa nhìn chung ngắn và dốc, cả tỉnh có khoảng 40 con sông dài từ 10 km trở lên, tạo thành một mạng lưới sông phân bố khá dày. Hầu hết các con sông đều bắt nguồn tại vùng núi phía Tây trong tỉnh và chảy xuống biển phía Đông. Dọc bờ biển, cứ khoảng 5 - 7 km có một cửa sông. Các con sông lớn ở Khánh Hòa phải kể đến: sông Cái Nha Trang, sông Dinh (hay còn gọi là sông Cái Ninh Hòa), sông Tô Hạp (huyện Khánh Sơn).

Khí hậu

Khánh Hòa là một tỉnh ở vùng duyên hải cực Nam Trung Bộ, nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới xavan. Song khí hậu Khánh Hòa có những nét biến dạng độc đáo với các đặc điểm riêng biệt. So với các tỉnh, thành phía Bắc từ đèo Cả trở ra và phía Nam từGhềnh Đá Bạc trở vào, khí hậu ở Khánh Hòa tương đối ôn hòa hơn do mang tính chất của khí hậu đại dương. Thường chỉ có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa nắng. Mùa mưa ngắn, từ khoảng giữa tháng 9 đến giữa tháng 12 dương lịch, tập trung vào 2 tháng 10 và tháng 11, lượng mưa thường chiếm trên 50% lượng mưa trong năm. Những tháng còn lại là mùa nắng, trung bình hàng năm có tới 2.600 giờ nắng. Nhiệt độ trung bình hàng năm của Khánh Hòa cao khoảng 26,7 °C.

Khánh Hòa là vùng ít gió bão, tần số bão đổ bộ vào Khánh Hòa thấp chỉ có khoảng 0,82 cơn bão/năm so với 3,74 cơn bão/năm đổ bộ vào bờ biển Việt Nam.