ประจวบคีรีขันธ์ ตั้งอยู่ในภาคตะวันตก ตามการแบ่งระบบ 6 ภาคอย่างเป็นทางการโดยคณะกรรมการภูมิศาสตร์แห่งชาติและราชบัณฑิตยสภา ในขณะที่การแบ่งภูมิภาคด้วยระบบ 4 ภาค (เหนือ กลาง อีสานใต้) จัดเป็นจังหวัดในภาคกลาง
และการแบ่งทางอุตุนิยมวิทยาจัดเป็นจังหวัดในภาคใต้ตอนบน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์มีเนื้อที่ประมาณ 6,367.620 ตารางกิโลเมตร หรือประมาณ 3,979,762.5 ไร่ มีอาณาเขตติดต่อกับจังหวัดใกล้เคียง ดังนี้
ทิศเหนือ ติดต่อกับจังหวัดเพชรบุรี
ทิศใต้ ติดต่อกับจังหวัดชุมพร
ทิศตะวันออก ติดต่อกับอ่าวไทย
ทิศตะวันตก ติดต่อกับประเทศพม่า
อำเภอเมืองประจวบคีรีขันธ์
เทศบาลเมืองประจวบคีรีขันธ์
เทศบาลตำบล กม.5
เทศบาลตำบลคลองวาฬ
อำเภอกุยบุรี
เทศบาลตำบลกุยบุรี
เทศบาลตำบลไร่ใหม่
อำเภอทับสะแก
เทศบาลตำบลทับสะแก
อำเภอบางสะพาน
เทศบาลตำบลกำเนิดนพคุณ
เทศบาลตำบลบ้านกรูด
เทศบาลตำบลร่อนทอง
อำเภอบางสะพานน้อย
เทศบาลตำบลบางสะพานน้อย
อำเภอปราณบุรี
เทศบาลตำบลปราณบุรี
เทศบาลตำบลปากน้ำปราณ
เทศบาลตำบลเขาน้อย
อำเภอหัวหิน
เทศบาลเมืองหัวหิน
เทศบาลตำบลหนองพลับ
อำเภอสามร้อยยอด
เทศบาลตำบลไร่ใหม่
เทศบาลตำบลไร่เก่า
ในพื้นที่จังหวัดประจวบคีรีขันธ์โดยมีพื้นที่หลัก ได้แก่
อำเภอเมืองประจวบคีรีขันธ์
อำเภอกุยบุรี
อำเภอทับสะแก
อำเภอบางสะพาน
อำเภอบางสะพานน้อย
อำเภอปราณบุรี
อำเภอหัวหิน
อำเภอสามร้อยยอด