Fanøs hovedby, Nordby, tidligere kaldet Odden, har en befolkning på 2.724 og et areal på 1,5 km2. Byen ligger på øens nordøstside, adskilt fra Esbjerg af Grådyb. Fra dette leder tidevandsrenden Fanø Lo mod syd helt ind til Nordbys havnefront med færgelejet, hvorfra den 2,5 km lange sejlrute til Esbjerg udgår. Der findes kun en lille lystbådehavn, men Loen udgør en fremragende naturhavn med roligt vand i alle vindretninger. Den husede da også en stor handelsflåde, indtil Esbjerg Havn tog over. Den ældste bydel omkring Hovedgadens nordlige del er anlagt i 4‑5 m højt terræn og slap for større skader i den voldsomme stormflod i 1981. Nogle af de nyere bydele mod vest og syd ligger lavere og blev oversvømmet. Efter stormfloden opførtes diger mod nord og øst.
På række mod syd ligger Nordby, Nørby og Rindby, de to første så tæt, at de er sammenvoksede. På denne strækning ligger også campingpladser og et ca. 4,5 km langt og 1 km bredt sommerhusområde langs Fanøs Vesterhavsstrand.