Η Οία βρίσκεται στο βορειοδυτικό άκρο της Σαντορίνης (Θήρας) και το βόρειο τμήμα της Καλντέρας, του απότομου βραχώδους σχηματισμού που δημιουργήθηκε κατά την έκρηξη του ομώνυμου ηφαιστείου. Ενώ το σημείο που συναντάται ο οικισμός θεωρείται από πολλούς ως ένα από τα ομορφότερα της Σαντορίνης.