Cerro Paranal está ubicado a poca distancia del litoral de la II Región, a unos 12 kilómetros de la costa, entre las ciudades de Taltal y Antofagasta y en pleno Desierto de Atacama. Se sitúa unos 130 kilómetros al Sur de Antofagasta, junto al cordón Vicuña Mackenna, formando parte de la cordillera de la costa. Está al Norte de la Reserva Nacional Poposo, junto a la carretera costera y a relativa distancia de la autopista de la Ruta 5 Norte.