Agon-Coutainville est située sur la côte ouest du Cotentin (Côte des Havres), en face de Jersey, à 12 km à l'ouest de Coutances. Coutainville est une station balnéaire située sur le littoral, alors que le bourg d'Agon est plus retiré à l'intérieur des terres. La commune se prolonge au sud par la Pointe d'Agon (site naturel classé), qui abrite le havre de Regnéville formé par l'estuaire de la Sienne. La limite nord est marquée par le havre de Blainville, plus petit.