[3]​ Bay Village se encuentra ubicada en las coordenadas 41°29′16″N 81°55′53″O / 41.48778, -81.93139.

Según la Oficina del Censo de los Estados Unidos, Bay Village tiene una superficie total de 18.27 km², de la cual 11.83 km² corresponden a tierra firme y (35.27%) 6.44 km² es agua.

[4]​ Según el censo de 2010,[5]​ había 15651 personas residiendo en Bay Village.

De los 15651 habitantes, Bay Village estaba compuesto por el 96.97% blancos, el 0.54% eran afroamericanos, el 0.1% eran amerindios, el 0.93% eran asiáticos, el 0.03% eran isleños del Pacífico, el 0.34% eran de otras razas y el 1.09% pertenecían a dos o más razas.

Del total de la población el 1.6% eran hispanos o latinos de cualquier raza.