Đảo Lý Sơn có diện tích khoảng 9,97 km², cư dân sống ở đây có hơn 20.000 người. Tổng chiều dài đường bờ biển của huyện đảo là trên 25km. Huyện đảo Lý Sơn gồm 3 đảo: đảo Lớn (Lý Sơn, cù lao Ré), đảo Bé (cù lao Bờ Bãi) ở phía Bắc đảo Lớn, và hòn Mù Cu ở phía Đông của đảo Lớn. Huyện được chia làm 3 xã: An Vĩnh (huyện lỵ - Đảo lớn), An Hải(Đảo lớn) và An Bình (đảo Bé).
Truyền thuyết dân tộc Kor kể rằng, đảo Lý Sơn là một phần của vùng núi Trà Bồng trôi dạt về phía Biển Ðông sau trận giao tranh dữ dội của Thần Nước và người anh hùng Doang Ðác Tố, chủ làng Tali Talok.