İlçemiz konumu itibariyle Ege denizi kıyısında ve Midilli Adası karşısında yer alır. Komşu ilçeler Ayvalık, Bergama ve Aliağa’dır. Dikili’nin yerel konumu 39 derece 03 saniye kuzey enlemi ile 26 derece 52 saniye doğu boylamı arasına düşer. İlçe Merkezinin konumu ise Batısı Ege denizi, Güneyi Karadağ’ın eteği olan Kızılçukur ve Ali Petre bayırı, doğusu Uçar ve Katrancı bayırı ve kuzeyi de ova ile çevrilidir.

Sınırları ise; kuzeyden Madra Çayını izleyerek Kozak yükseltisine ve Kaplan Köyünün altındaki köprüye kadar uzanır. Büveler, Kemente ve Kartal yaylalarını içine alarak Geyikli Dağı’na ulaşır. Güneyden kemikli burnundan Bakırçay’ın ağzına ve Bakırçay boyunca Aşağıkırıklar köyü yakınına kadar gelir. Batıdan Madra Çayı ağzından Dikili, Bademli ve Çandarlı, Doğudan Aşağıkırıklar köyü yakınından Sağancı ve Yenice köyleri arasından Geyikli Dağına kavuşur. İlçemiz İzmir’e 118, Ayvalık’a 42, Altınova’ya 25, Bergama’ya 24 ve Kınık’a 42 km. uzaklıktadır. Deniz yolu olarak ise İzmir’e 66 mil, İstanbul’a 228 mil ve Midilli’ye 18 mil uzaklıktadır.