Tỉnh Quảng Ngãi nằm ở duyên hải Nam Trung Bộ, có tọa độ địa lý 14
032’ - 15025’ vĩ Bắc, 108006’ - 109004’ kinh Đơng; phía Bắc giáp tỉnh Quảng Nam trên ranh giới các huyện Bình Sơn, Trà Bồng và Tây Trà; phía Nam giáp tỉnh Bình Định trên ranh giới các huyện Đức Phổ, Ba Tơ; phía Tây, Tây Bắc giáp tỉnh Quảng Nam và tỉnh Kon Tum trên ranh giới các huyện Tây Trà, Trà Bồng, Sơn Tây và Ba Tơ; phía Tây Nam giáp tỉnh Gia Lai trên ranh giới huyện Ba Tơ; phía Đơng giáp biển Đơng, có đường bờ biển dài gần 130km với 5 cửa biển chính là Sa Cần, Sa Kỳ, Cửa Đại, Mỹ Á và Sa Huỳnh.
Tỉnh Quảng Ngãi có diện tích tự nhiên 5.131,5km2, bằng 1,7% diện tích tự nhiên cả nước, bao gồm 14 huyện, thành phố, trong đó có 1 thành phố, 6 huyện đồng bằng ven biển, 6 huyện miền núi và 1 huyện đảo.
Địa hình thềm lục địa vùng biển Quảng Ngãi có độ dốc lớn, có nơi cách bờ chưa tới 3 hải lý đã có độ sâu 50m, cách bờ trung bình 20 hải lý đã có độ sâu trên 100m, cách bờ 30 hải lý đã có độ sâu trên 200m. Nền đáy biển từ 50m nước trở vào chủ yếu là cát bùn, trên 50m trở ra chủ yếu là cát pha vỏ sị. Địa hình đáy biển gần bờ có các bãi rạn nhỏ, vùng khơi có những rãnh sâu, gị rạn.
Bão và áp thấp nhiệt đới có tần suất đổ bộ vào bờ biển vùng Nam Trung Bộ cao nhất vào tháng 10 và 11. Tốc độ và hướng di chuyển của bão thường rất phức tạp, tùy thuộc vào từng cơn bão. Bão thường gây ra gió
mạnh, tốc độ trung bình 30 - 40m/s, đổi hướng liên tục nên có sức tàn phá rất lớn. Trong vùng bão thường có lượng mưa lớn trên 100mm/ngày, có những cơn bão lượng mưa lên đến 300 - 400mm/ngày hoặc hơn.
Nước biển Quảng Ngãi mang đặc trưng của vùng nước biển sâu, màu mặt nước xanh thẳm, độ trong suốt lớn, biển thống, hồn lưu nước trao đổi trực tiếp với biển Đông. Nhiệt độ nước biển biến động lớn nhất xảy ra ở lớp nước mặt và giảm dần đến độ sâu 200m. Nhiệt độ tầng nước mặt đạt giá trị cao nhất vào tháng 5, trung bình 280C- 29,80C, thấp nhất vào tháng 1, trung bình 220C - 24,70C.