Kasos ligger sørvest for Karpathos, mellom denne øya og Kreta. Tilstøtende til øya er Kasossredet, som er havåpningen til Kretahavet. Øyas form er elliptisk og minner om den formen som Rhodos har. Hovedøya har en overflate på 49 km², og er 17 km lang og 6 km bred. Den er meget fjellrik og det høyeste fjellet er Prionas 601 meter høyt. Det er ikke ferskvann på øya.