Leisi vald asetseb Saaremaa põhjaosas Hiiu- ja Saaremaa vahelise Soela väina ääres, piirnedes läänes Mustjala, lõunas Kaarma, Pihtla ja Valjala ning idas Orissaare vallaga. Leisi vald on Saare Maakonna põhjapoolseim vald pindalaga  348 km².                          Kaugus Tallinnast on umbes 200 km ja kaugus Tartust 320 km. Ajaliselt kulub saarelise asendi tõttu Tallinna jõudmiseks keskmiselt 4-5 tundi, Tartusse 7-8 tundi. Kaugus maakonna keskusest on 40 km ning Kuivastu sadamast 43 km.

Tähtsamatest maanteedest läbib valda põhja-lõuna suunaline Leisi-Upa maantee, Kuivastu- Valjala- Kuressaare maantee ja piki rannikut kulgev Orissaare-Leisi- Mustjala maantee.

Leisist 4 km kaugusel asub Triigi sadam, mille kaudu toimub praamiühendus Hiiumaaga.

Vallas on väljakujunenud neli tõmbekeskust, Leisi alevik, endised kolhoosi ja sovhoosi keskused Pärsama ja Karja külad ning lääne servas asuv Metsküla Peale nende on vallas veel 45 asustatud küla.Leisi vald hõlmab endise Karja kihelkonna maad, kuhu kuulusid endised Pärsama ja Leisi vald. Karja kihelkonda on mainitud ürikutes esmakordselt 13.sajandi esimesel poolel seoses Karja kiriku ja kogudusega. Endistest piiridest on välja jäänud Liiküla ja pool Pöitse küla, millised paiknevad praegu Mustjala valla territooriumil.

Praeguse seisuga on Leisi valla territoorium ajalooliselt loogiliselt välja kujunenud ning otstarbekas. Kui valla territoorium suureneks, siis jääks keskus ääremaadest juba liiga kaugele.