Η Ιθάκη βρίσκεται ανατολικά της βορειοδυτικής ακτής της Κεφαλλονιάς, που χωρίζεται από το στενό της Ιθάκης. Η περιφερειακή ενότητα έχει έκταση 117.812 τετραγωνικών χιλιομέτρων (45.5 τετραγωνικά μίλια) και ακτογραμμή περίπου 100 χιλιομέτρων (62 μίλια). Το κύριο νησί εκτείνεται από βορρά προς νότο για 23 χιλιόμετρα (14 μίλια) και έχει μέγιστο πλάτος 6 χιλιόμετρα (4 μίλια). Αποτελείται από δύο σχεδόν ίσα μέρη που ενώνονται με τον στενό ισθμό του Αετού (Αετός), ο οποίος έχει πλάτος μόλις 600 μέτρα (1,969 πόδια). Τα δύο τμήματα περικλείουν τον όρμο του Μώλου, ο νότιος κλάδος του οποίου είναι το λιμάνι του Βαθύ, πρωτεύουσας και κύριου πληθυσμού του νησιού. Ο Σταυρός, στο βόρειο τμήμα, είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος οικισμός.
Το λιμάνι φυλάσσεται από το νησί Lazaretto (ή το νησί του Σωτήρος). Το νησάκι φιλοξενεί την Εκκλησία του Σωτήρος και τα ερείπια μιας αρχαίας φυλακής.
Η Εξωγή είναι το δυτικότερο ακρωτήρι του νησιού, ακολουθούν η Μέλισσα στα βόρεια, ο Μαυρώνος, ο Άγιος Ηλίας, ο Σχοινός, το Σαρακίνικο και ο Άγιος Ιωάννης στα ανατολικά και ο Άγιος Ανδρέου στα νότια. Ο κόλπος Αφαλών είναι βορειοδυτικά, οι Φρίκες και το Κιόνι βορειοανατολικά, ο Κόλπος του Μώλου στα ανατολικά και ο Όρμος και ο Σαρακίνικος κόλπος στα νοτιοανατολικά. Η ψηλότερη κορυφή είναι το Νήριτο (806 μ.) στα βόρεια και ακολουθεί το Μεροβίγλι (669 μ.) στα νότια.
Επειδή οι αρχαίοι Έλληνες συγγραφείς χρησιμοποιούσαν συχνά επώνυμες εξηγήσεις για να εξηγήσουν τα ονόματα μέσω της λαϊκής ετυμολογίας, ο Ιθάκος είναι πιο πιθανό να προέρχεται από την Ιθάκη παρά το αντίστροφο.
Αν και το όνομα Ιθάκη είναι αναλλοίωτο από την αρχαιότητα, γραπτά κείμενα από διάφορες εποχές συχνά αναφέρονται στο νησί με άλλα ονόματα, όπως:
- Val di Compare (Κοιλάδα του Καλύτερου), Piccola (Μικρή) Κεφαλλονιά, Αντικεφαλλονία (Μεσαίωνας έως τις αρχές της Ενετοκρατίας)
- Ιθάκη νήσος, Θρακόνησο, Θάκου, Θιάκου (Βυζαντινή περίοδος)
- Θιάκι (πριν την Ενετοκρατία)
- Teaki (ενετική περίοδος)
- Fiaki (Τουρκική περίοδος)
