El municipi de Kamoenai es troba a la part oest de la península de Shakotan. Kamoenai limita amb els municipis de Tomari, Furubira i Shakotan, tots pertanyents a la subprefectura de Shiribeshi, així com amb la mar del Japó al nord i a l'oest. Juntament amb Tomari, Kamoenai forma part del districte de Furu.
Des de ben antic, la zona va ser coneguda per la pesca. El nom japonés del poble es deriva de l'ainuKamuinai, que fa referència al cap de Kamui que es troba a la zona i al kamui, Déu mitològic dels ainus.