Η Κάσος έχει μέγιστο μήκος 18 χιλιόμετρα, ακτογραμμή 50 χιλιόμετρα και έκταση 66 τετραγωνικά χιλιόμετρα. Οι ακτές της Κάσου είναι γενικώς απόκρημνες.

Η υψηλότερη κορυφή του νησιού είναι ο Πρίωνας, με υψόμετρο 549 μέτρα.

Ανέγγιχτη ακόμη από τον μαζικό τουρισμό, αγκαλιάζει και σκλαβώνει τον επισκέπτη της ως Σειρήνα στις εσχατιές του Αιγαίου.

Σε σταυροδρόμι μεταξύ δύσης και ανατολής, μεταξύ βορρά και νότου, η Κάσος είναι το νοτιότερο νησί των Δωδεκανήσων, ανάμεσα σε Κρήτη και Κάρπαθο. 

Από βορρά βρέχεται από το Αιγαίο Πέλαγος, από νότο από το Λιβυκό Πέλαγος.