Baiona liegt direkt an der Atlantikküste im Süden der galicischen Region Rías Baixas, etwa 25 Kilometer südwestlich der Stadt Vigo. Die Stadt gehört zur Provinz Pontevedra und ist malerisch an der gleichnamigen Bucht gelegen. Ihre Lage am Rand der Ría de Vigo bietet traumhafte Ausblicke, besonders von der mittelalterlichen Festung, die sich über dem Meer erhebt.
In der Nähe befinden sich mehrere bedeutende geographische Punkte, darunter die berühmten Cíes-Inseln, die zum Nationalpark „Islas Atlánticas de Galicia“ gehören. Weiter nördlich liegt Santiago de Compostela, ein bedeutendes kulturelles Zentrum und Pilgerziel, etwa 120 km entfernt.
Das Klima ist ozeanisch mit milden Temperaturen das ganze Jahr über. Die Sommer sind angenehm warm, selten zu heiß, mit Durchschnittstemperaturen zwischen 22–26°C. Der Winter bleibt vergleichsweise mild, auch wenn häufiger Regen fällt. Die besten Monate für einen Besuch sind zwischen Mai und Oktober, wenn das Wetter stabil und die Stadt voller Leben ist.