Der älteste Teil der Stadt liegt auf einem Felsvorsprung über der Adria, 33 Kilometer südlich von Apuliens Hauptstadt Bari.
Polignano a Mare, einer der bekanntesten Badeorte Apuliens, ist der Geburtsort von Domenico Modugno, der auf der felsigen Landzunge mit Blick auf das Meer das berühmte Lied „Nel blu dipinto di blu“ schrieb, das auch als „Volare“ bekannt ist.