Kastrup ligger 7 km sydøst for Københavns centrum på Amagers østkyst. Kastrup er sammenvokset med byen Tårnby. Begge beskrives derfor i Trap Danmark som bydele i byen Tårnby, hvortil indbyggerne af Danmarks Statistik er opgjort til det samlede antal 42.607.
Bydelen afgrænses mod nord af Sundbyøster i Københavns Kommune, mod vest af Tårnby og mod syd af Øresundsmotorvejen og Københavns Lufthavn. Terrænet består overvejende af flad, hævet havbund og er i sidste halvdel af 1900-tallet udvidet med et opfyldt areal. En gravet rende forbinder havnen med sejlløbet Drogden.
Kastrup er et sammensat byområde, hvis gamle industri- og havnearealer i øst længe har været under omformning. Det domineres af ældre stokhusbebyggelser og trafikanlæg såsom motorvej, jernbane og metro, men her findes også små parcelhusområder og ved kysten rekreative anlæg.