Xã Kim Phú được thành lập trên cơ sở sáp nhập toàn bộ diện tích tự nhiên, quy mô dân số của 04 xã gồm Thượng Hóa, Trung Hóa, Minh Hóa và Tân Hóa. Xã Kim Phú nằm ở phía Tây tỉnh Quảng Trị, phía Bắc giáp xã Kim Điền, phía Nam giáp xã Phong Nha, phía Đông giáp xã Tuyên Hóa và phía Tây giáp nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào, với đường biên giới gần 20 km (19,996 km). Xã có tổng diện tích tự nhiên là 552,58 km², địa hình chủ yếu là đồi núi, những khe suối bao quanh và nhiều dãy núi đá vôi hiểm trở. Diện tích rừng tự nhiên 462,3 km² chiếm 83,7% diện tích tự nhiên của xã, nơi đây có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, nhiều tiềm năng, lợi thế để phát triển nông lâm nghiệp và phát triển du lịch sinh thái như làng du lịch Tân Hóa, Rục Mòn, Hồ Yên Phú... Địa hình tương đối phức tạp, về mùa mưa nước từ các sông suối dâng cao, gây ngập lụt sâu chia cắt cục bộ ở vùng xã Tân Hóa, Minh Hóa cũ và khu vực Hung Trâu thuộc xã Thượng Hóa cũ.