Посёлок расположен на северо-западной оконечности Таймырского полуострова, в устье Енисейского залива, на побережье Карского моря и является самым северным портом в России.
Диксон разделен проливом на две части — островную и материковую. Между островом и береговым посёлком — расстояние в 1,5 км.
Письма сюда приходят по двум адресам: Диксон — остров и Диксон — материк.