Poyo befindet sich an der galicischen Atlantikküste, direkt gegenüber der Stadt Pontevedra, nur durch einen schmalen Meeresarm (Ría de Pontevedra) getrennt. Es gehört zur beliebten Urlaubsregion Rías Baixas, die bekannt für ihre Buchten, Sandstrände und Meeresfrüchte ist. Vigo liegt etwa 30 Kilometer südlich, Santiago de Compostela etwa 75 Kilometer nordöstlich.
Die Umgebung von Poyo ist geprägt von bewaldeten Hügeln, Küstenabschnitten, traditionellen Fischerdörfern und historischen Pfaden. Die Küstenlage macht die Stadt zu einem idealen Ausgangspunkt für Wassersport, Bootstouren, Wanderungen und Radtouren. Naturfreunde und Aktivurlauber kommen hier voll auf ihre Kosten.
Das Klima ist ozeanisch, mit milden Wintern und angenehm frischen Sommern. Die Temperaturen liegen im Sommer bei etwa 22–25 °C, während die Winter selten unter 10 °C fallen. Die besten Reisezeiten sind von Mai bis Oktober, wenn das Wetter stabil ist und zahlreiche lokale Feste stattfinden.