Tjeldsund es troba al comtat de Nordland, a la frontera amb el comtat de Troms. Tjeldsund es troba principalment a l'illa de Tjeldøya, que és banyada per l'Ofotfjorden al sud, l'estret de Tjeldsundet a l'oest i al nord, i l'estret de Ramsundet a l'est. L'illa està connectada al continent pel pont de Ramsund. La resta del municipi és una petita àrea situada al continent, a l'est de Tjeldøya, i una altra petita àrea a l'illa d'Hinnøya al nord de Tjeldøya. Els municipis d'Evenes (a Nordland) i Skånland (a Troms) es troben a l'est de Tjeldsund, Harstad i Kvæfjord (a Troms) al nord, Lødingen a l'oest, i Ballangen al sud.