Hà Tĩnh cách thủ đô Hà Nội 340 km về phía nam, ở phía đông dãy Trường Sơn với địa hình hẹp, dốc và nghiêng từ tây sang đông. Phía tây tỉnh là những dãy núi cao 1.500 m, đỉnh Rào Cọ 2.235 m, phía dưới là vùng đồi thấp giống bát úp; tiếp nữa là dải đồng bằng nhỏ hẹp chạy ra biển; sau cùng là những bãi cát ven biển cùng với nhiều vũng, vịnh, tiêu biểu là cảng biển nước sâu Vũng Áng và bãi biển Thiên Cầm.