Địa hình của huyện thuộc loại bán sơn địa với một dãy núi đất (dãy An Phụ) trong hệ thống núi vòng cung Đông Triều làm xương sống của cả huyện; rải rác có những núi đá xanh, sông bao bọc, cánh đồng rộng lớn.
Giao thông đường bộ rất thuận lợi với đường Quốc lộ 5A (ở phía Nam) và Quốc lộ 18 (ở phía Bắc); Đường tỉnh 388 chạy xuyên giữa huyện theo hướng Bắc - Nam nối giữa 2 quốc lộ dài khoảng 16 km. Giao thông đường thủy phát triển mạnh do huyện được bao bọc và chia cắt bởi 4 sông lớn là sông Kinh Môn, sông Kinh Thầy, sông Đá Vách, sông Hàn Mấu.
Thuở xa, Hải Dương có 4 phủ, 18 huyện thì Phủ Kinh Môn là một trong 4 phủ, quản 7 huyện: Giáp Sơn, Đông Triều, Kim Thành, An Lão, An Dương, Nghi Dương và Thuỷ Đường. Đối chiếu với bản đồ ngày nay, Kinh Môn chỉ còn là danh chỉ huyện Giáp Sơn xưa, trừ các huyện Kim Thành, Đông Triều cơ bản là đất cũ, các huyện còn lại chính là nằm lọt trong phần lớn thành phố Hải Phòng ngày nay.
Năm 2019, theo Nghị quyết số 768/NQ-UBTVQH14 ngày 11/9/2019 của Ủy ban Thường vụ Quốc hội, thị xã Kinh Môn được thành lập bao gồm 14 phường và 9 xã trên cơ sở toàn bộ huyện Kinh Môn trước kia.
Hiện nay, thị xã có 113 thôn, khu dân cư; tăng 01 thôn, khu dân cư so với đầu năm 2019.