Граничит с Волгоградской областью — на севере, с Калмыкией — на западе, с Казахстаном — на востоке, на юге — омывается Каспийским морем.
Астраханская область расположена на юго-востоке Восточно-Европейской равнины в пределах Прикаспийской низменности, в умеренных широтах, в зоне пустынь и полупустынь, которые используются в основном как пастбища. Область узкой полосой протянулась по обе стороны от Волго-Ахтубинской поймы на расстоянии более 400 км. Заливаемые полыми водами на длительный период пространства дельты служат нерестилищем для важных промысловых рыб — русского осетра, севрюги, белуги и других[8][9].
Крайняя северная точка находится на границе с Волгоградской областью на 48°52' с. ш., южная — на берегу Каспийского моря — 45°31' с. ш.. Самая западная точка расположена в Черноярском районе на границе с Волгоградской областью — 44°58' в. д., восточная — на одном из маленьких островков дельты Волги в Володарском районе на 49°15' в. д. Протяжённость региона с севера на юг составляет более 400 км, а с востока на запад максимально 120 км. Основной ландшафт области представлен молого-волнистой пустынной равниной, осложнённой огромными массивами бугров, песков, сухими ложбинами, озёрами, карстовыми формами рельефа и др.
Современная абсолютная отметка Каспийского моря располагается на уровне 27 м ниже уровня Мирового океана. К северу абсолютные отметки поверхности увеличиваются и в самой северной части области достигают плюс 15—20 м. Самой высокой точкой является гора Большое Богдо — 161,9 м, расположенная на северо-востоке области.
Область отнесена к четвёртому часовому поясу UTC+4, как и Самара, местное время в Астрахани опережает московское на 1 час.
Область относится к Поволжскому экономическому району, Южному федеральному округу. Географическое положение Астраханской области своеобразное. Она располагается на границе Европы и Азии, Волга даёт выход к 5 морям.