Tỉnh Quảng Trị mới nằm ở Bắc Trung Bộ, kéo dài từ vĩ độ 16°18' đến 18°05' Bắc và kinh độ 105°30' đến 108°00' Đông. Tỉnh giáp biển Đông ở phía Đông, Lào ở phía Tây (các tỉnh Khammuane, Savannakhet, Salavan), tỉnh Hà Tĩnh ở phía Bắc và Thừa Thiên Huế ở phía Nam.
Diện tích tự nhiên khoảng 12.700 km², với địa hình cực kỳ đa dạng:
- Phần núi cao và đồi núi chiếm khoảng 70–75% diện tích (dãy Trường Sơn Bắc).
- Đồng bằng ven biển hẹp nhưng dài, nhiều bãi biển đẹp.
- Hệ thống sông lớn: sông Gianh, sông Nhật Lệ, sông Hiếu, sông Thạch Hãn, sông Bến Hải…
- Hơn 400 hang động nổi tiếng trong Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng (nay thuộc tỉnh Quảng Trị mới), trong đó có Sơn Đoòng – hang động lớn nhất thế giới.
Khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng gió Tây Nam khô nóng và bão lũ từ tháng 7–11. Lượng mưa trung bình 2.000–3.000 mm/năm, nhiệt độ trung bình 24–26°C. Tài nguyên phong phú: đất bazan màu mỡ (hàng chục nghìn ha), khoáng sản (đá vôi, titan, vàng, nước khoáng nóng), rừng nguyên sinh, bờ biển dài hơn 200 km và tiềm năng năng lượng tái tạo lớn (gió, mặt trời, thủy điện nhỏ).




