蜈支洲岛坐落在海南省三亚市北部的海棠湾内，北面与南湾猴岛遥遥相对，南邻美誉天下第一湾的亚龙湾。蜈支洲岛距海岸线2.7公里，方圆1.48平方公里，呈不规则的蝴蝶状，东西长1400米，南北宽1100米。距三亚市30公里，凤凰机场38公里，紧靠海口至三亚的高速公路，位置优越，交通便利。蜈支洲岛是海南岛周围为数不多的有淡水资源和丰富植被的小岛，有二千多种植物，种类繁多。
蜈支洲岛地处热带，属于热带海洋性气候，日照时间长，平均气温较高，全年温差小，四季不分明。蜈支洲岛的地貌类型丰富，包括悬崖、峭壁、沙滩、沙咀、海蚀崖等，海内有岩礁平台。由于蜈支洲岛的地理位置偏僻，在古代人迹罕至，清代光绪时期这里建有名为“海上涵三观”的庵堂，以供奉仓颉。清朝衰败后，庵堂逐渐衰败，后被当地渔人改建为妈祖庙。
蜈支洲岛上不仅有包括情人桥、金龟探海、观日岩、观海长廊等景观，还有潜水、摩托艇、风洞等30余种海陆运动项目，打造了海陆空立体化玩海方式。 此外，在离海岸线500~1000米的地方，还建有中国第一个热带海洋牧场，已形成了良好的海洋生物圈，如原生的珊瑚群、海葵、海参、大型石斑鱼、鹦嘴鱼、海鳗等各种海洋生物。
2013年，冯小刚导演主导年度贺岁喜剧电影《私人订制》在蜈支洲岛取景。