Barceloneta ist eine Halbinsel im Südosten Barcelonas, und hat aufgrund seiner Lage unmittelbar am Meer etwa 1.100 Meter Badestrand, den Platja de la Barceloneta. Nach Westen wird das Stadtviertel durch den Port Vell beschränkt, nach Osten grenzt es an den Port Olímpic. Im Norden grenzt der Parc de la Ciutadella und die Estació de França der Bahngesellschaft RENFE und die gleichnamige Metrostation der Linie 4 an. An der Südspitze der Halbinsel verläuft die heute touristisch genutzte Hafenseilbahn Barcelona über den Port Vell bis zum Montjuic.

Charakteristisch für Barceloneta sind die langen, engen Straßen, die Barceloneta in Nord-Süd-Richtung durchziehen. Das Zentrum des Viertels bildet der Plaça de la Font mit der im Jahr 2007 renovierten Markthalle.