Thạch Hà là huyện nằm ở trung tâm tỉnh Hà Tĩnh. Phía tây bắc giáp huyện Can Lộc, phía bắc giáp huyện Lộc Hà, phía nam giáp huyện Cẩm Xuyên và thành phố Hà Tĩnh, phía tây giáp huyện Hương Khê, phía đông giáp biển Đông, hồ Kẻ Gỗ nằm ở phía Tây Nam huyện. Thành phố Hà Tĩnh nằm xen giữa huyện Thạch Hà, chia huyện thành 2 nửa bên phía tây và bên phía đông của thành phố. Huyện lỵ là thị trấn Thạch Hà nằm trên quốc lộ 1A ngay cửa ngõ vào thành phố Hòa Tĩnh, cách thành phố Hà Tĩnh 7 km. Với diện tích tự nhiên 6.056,7 km², dân số 1.227.554 người, mật độ bình quân 202,71 người/km². 100% người là dân tộc là Kinh; có các tôn giáo: Phật giáo và Thiên chúa giáo.
Huyện Thạch Hà có 31 đơn vị hành chính trực thuộc gồm các xã Thạch Liên, Thạch Kênh, Việt Xuyên, Thạch Sơn,Thạch Bàn, Phù Việt, Thạch Long,Thạch Khê, Thạch Đỉnh, Thạch Hải, Thạch Tiến, Thạch Thanh, Thạch Trị, Tượng Sơn, Thạch Lạc, Thạch Ngọc, Thạch Vĩnh, Thạch Lưu, Bắc Sơn, Thạch Đài, Thạch Hội, Thạch Thắng, Thạch Văn, Thạch Xuân, Thạch Tân, Thạch Hương, Thạch Điền, Nam Hương, Thạch Lâm, Ngọc Sơn và thị trấn Thạch Hà.
Thạch Hà liên hệ với các huyện lân cận và Thành Phố Hà Tĩnh nhờ hệ thống giao thông thuận tiện. Giao thông đường bộ còn có Quốc lộ 1A chạy ngang qua, Tỉnh lộ 2 nối Quốc lộ 1A với ngã ba Đồng Lộc, Tỉnh lộ 3 nối Thành Phố Hà Tĩnh đến huyện miền núi Hương Khê, Tỉnh lộ 21 nối từ Thành Phố Hà Tĩnh đến khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ đi qua một số xã của huyện Thạch Hà. Có 20 km bờ biển và lạch
Cửa Sót cho các tàu thuyền vào trú ẩn thuận tiện; các sông ngòi lớn là sông Nghèn, sông Cày đều đổ ra biển qua lạch Cửa Sót.
Địa hình huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh cơ bản là đồng bằng duyên hải, đất phù sa, đất cát ven biển chia thành ba vùng và tạo nên 3 vùng kinh tế rõ rệt.
Vùng ven biển (còn gọi là vùng Bãi ngang huyện Thạch Hà) với 7 xã thuộc vùng bãi ngang ven biển khó khăn hiện nay đang hưởng chế độ trợ cấp theo Nghị định 116 của Chính phủ, nhân dân sống chủ yếu với nghề đánh bắt nuôi trồng thuỷ hải sản và làm muối. Một số làm nông nghiệp và các dịch vụ khác;
Vùng đồng bằng với 17 xã và 1 thị trấn, nhân dân sống chủ yếu vào sản xuất nông nghiệp. Một số làm dịch vụ và buôn bán nhỏ;
Vùng đồi núi trung du với 6 xã trong đó có 5 xã thuộc vùng khó khăn hiện nay đang hưởng chế độ trợ cấp miền núi theo chương trình 135 của Chính phủ. Diện tích vùng chiếm hơn nữa diện tích của huyện. Mặc dù đồi núi và địa hình chia cắt mạnh song vẫn có khả năng canh tác lớn nhờ hệ thống tưới tiêu từ hồ Kẻ Gỗ hồ. Kinh tế phát triển đa dạng: cả chăn nuôi, trồng trọt, cả nông nghiệp lẫn lâm nghiệp.