Die Provinz Cádiz liegt im Südwesten Andalusiens und hat eine Fläche von 7.385 km². Sie grenzt im Norden an die Provinzen Huelva und Sevilla, im Osten an die Provinz Málaga und im Süden an das britische Überseegebiet Gibraltar sowie an das Mittelmeer und an den Atlantischen Ozean.
Cádiz ist die südlichste Provinz auf dem spanischen Festland, ihre Südspitze - die Punta de Tarifa - ist der südlichste Punkt des europäischen Festlandes. Aufgrund der Lage am Meer herrscht in der Provinz ein im Vergleich zu anderen Teilen Andalusiens gemäßigtes Klima (Jahresdurchschnittstemperatur ca. 17,6 °C bei 3200 Sonnenstunden). Die Küste hat eine Gesamtlänge von etwa 260 km. Davon entfallen 138 km auf Strände, der Sand ist fein und hell, das Wasser ist klar.