Kabupaten Asmat memiliki luas wilayah sebesar ±25.015 km². Kabupaten ini berada di wilayah pesisir selatan Pulau Papua yang menghadap langsung Laut Arafuru. Secara astronomis, wilayah ini berada di antara 4,6°–6,6° lintang selatan dan 137,55°–139,64° bujur timur. Wilayah barat kabupaten ini merupakan wilayah konservasi margasatwa yaitu Taman Nasional Lorentz.

Berikut merupakan beberapa wilayah yang berbatasan langsung dengan Kabupaten Asmat:
Utara : Kabupaten Jayawijaya dan Kabupaten Yahukimo
Timur : Kabupaten Mappi
Selatan : Laut Arafuru
Barat : Kabupaten Mimika

Berdasarkan keadaan muka lahan, hampir seluruh wilayah Kabupaten Asmat merupakan wilayah dataran rendah dengan ketinggian muka lahan berkisar antara 0–100 mdpl. Wilayah kabupaten ini terkenal dengan kawasan rawa-rawa yang memanjang sepanjang pesisir selatan yang langsung menghadap Laut Arafuru.