臺灣島面積35882.6258平方千米，是中國第一大島、世界第38大島嶼，南北縱長約395千米，東西寬度最大約145千米，環島海岸線長約1139千米，含澎湖列島總長約1520千米，扼西太平洋航道的中心，是中國與亞太地區各國海上聯系的重要交通樞紐及重要戰略要地。

現今的臺灣地區范圍包括臺灣島及其附屬島嶼、澎湖列島 金門群島、馬祖列島、東沙群島、烏丘列嶼、南沙群島的太平島與中洲礁及周圍附屬島嶼。

臺灣島是由歐亞板塊、沖繩板塊和菲律賓板塊擠壓而隆起的島嶼，地殼運動與造山運動發達使臺灣地區地形復雜多樣，絕大部分地質構造由歐亞板塊組成，菲律賓板塊則往下成為隱沒帶。東部和南部地區受呂宋火山島弧等板塊影響形成復雜地質，如與花東縱谷地質不同但相互平行的海岸山脈。地處板塊交界處也使臺灣地區有許多容易引發地震的地體斷層，1914年至2014年一百年間，中國發生的3888起5級及以上地震就有35.9%發生在臺灣地區。因位居環太平洋火山帶使臺灣有數座死火山、休眠火山和相應的火山地形，不過除了大屯火山群和龜山島外并無明顯活動。臺灣地區也因位處斷層地帶而有眾多的溫泉景點，吸引許多中外游客觀光。

臺灣島四面環海，孕育了各種海岸地形，可分為岬角與海灣相間的北部巖岸、海岸線平直單調的西部沙岸、珊瑚礁地形為主的南部珊瑚礁海岸、山地和海洋相鄰的東部斷層海岸。

臺灣島大致分成山地、丘陵、盆地、平原、臺地五大地形，超過一半的面積是東部的山區地形，可耕地占24%。山脈走向大致與地質構造分布一致，北半部主要為東北至西南走向，南半部則是北北西至南南東走向，五大山脈由東到西分別為海岸山脈、中央山脈、雪山山脈、玉山山脈和阿里山山脈。臺灣地區海拔超過3000米的山峰有268座，最高點是海拔高度3952米的玉山主峰，亦為中國東部沿海地區的最高峰，也使臺灣島成為世界地勢高度第四高的島嶼。西部沖上斷層山地以西是起伏較平坦的山麓丘陵與臺地，丘陵大部分為紅土臺地受河川侵蝕切割而成，主要丘陵有竹東丘陵、竹南苗栗丘陵等；臺地多為頭嵙山層礫石層與晚更新世紅土堆積而成，主要臺地有林口臺地、桃園臺地、大肚臺地等。

受地殼變動、河流作用與差異侵蝕影響，臺灣一些山區丘陵因構造作用形成盆地。由于盆地相較周圍地勢平坦、土壤肥沃、水源充足，往往會發展成聚落，如臺北盆地、臺中盆地、埔里盆地群等。西部受河川下游堆積作用盛行和地盤隆起的離水作用，在中下游與沿海地區形成平坦的沖積平原，臺灣地區絕大多數人口便居住在平原上。平原地形以最大平原嘉南平原為主，還有西部的彰化平原、屏東平原、新竹平原等，以及東部的蘭陽平原和花東縱谷平原等。

臺灣島周圍還有澎湖列島、蘭嶼、綠島、龜山島、基隆嶼、棉花嶼、彭佳嶼和花瓶嶼等火山島，分布在南部海域的琉球嶼、七星巖、東沙島、太平島和中洲礁等珊瑚礁島，以及釣魚島、金門島、馬祖列島等大陸島。

北回歸線穿過臺灣地區中南部的嘉義、花蓮等地，將臺灣地區南北劃為兩個氣候區，中部及北部屬亞熱帶季風氣候，南部屬熱帶季風氣候。整體氣候夏季長且潮濕，冬季較短且溫暖。北部受東北季風影響使1月至3月出現雨季，冬季中部和南部地區沒有受到明顯影響，5月臺灣地區進入梅雨季節。6月到9月為臺灣地區的夏季，天氣炎熱，其中臺北都會區是盆地地形，熱能無法快速消散，加上城市熱島效應，夏季最高氣溫常可達35℃及以上，7月平均氣溫可接近30℃。臺灣島四面環海，每年9月至隔年5月西伯利亞冷高壓南下時，冷空氣受海洋調和，冬季氣溫相對華南地區稍顯溫暖。冬季臺南以北的平地氣溫偶爾出現4℃。中部及北部1月平均氣溫12至15℃左右，南部1月平均氣溫可高達18℃左右。合歡山、玉山、雪山等海拔1500米以上的高山因地勢高，11月至4月常有降雪。

臺灣地區降水豐沛、氣候濕潤，平均年降雨量超過2500毫米，約為世界平均降雨量之3倍。因季節、位置、海拔標高不同，各地降雨量隨之變化。東部、北部降水量大且全年有雨，中國年降雨量最大的地區火燒寮就在臺灣地區東北部，被稱為中國u201c雨極u201d，而基隆港因降雨量豐沛而被稱為u201c雨港u201d。中南部雨季主要集中在夏季。冬季盛行蒙古高壓帶來的東北季風，夏季盛行西南季風，高峻山脈阻隔季風，形成雨影效應。

臺灣是中國受臺風影響最多的地區之一，6月至9月是臺風季，每年夏秋兩季平均有三至四個臺風。臺風提供豐沛的水分，但降雨空間和時間分布不均，易引發洪水與泥石流等災害。若缺少夏季臺風帶來的雨水，冬季易出現干旱，故各大河川普遍修筑水壩，雨季蓄水兼發電，旱季提供民生用水。

臺灣地區大、小河川密布，大部分河流受到山脈走向的影響，主要往島嶼西方或東方流入大海。因最大分水嶺中央山脈位置偏東，主要河川多分布在西半部，包括長度最長、中部的濁水溪，流域最廣、南部的高屏溪及長度與流域面積第三、北部的淡水河。大多數湖泊坐落在西部，僅有少數為天然湖泊，最大的是面積7.93平方千米的日月潭，其余以人工修筑的水庫和埤塘居多，包括面積17.14平方千米的最大水庫與湖泊曾文水庫、石門水庫、虎頭埤等。

臺灣地區的森林覆蓋率達到58.5%，種類主要受海拔高度影響。海拔700米以下是亞熱帶闊葉林，海拔700-1800米是闊葉林，1800-2500米是混合林，2500-3500米是針葉林，3500米以上的高山地帶是苔蘚或草原。

臺灣島棲息著豐富多樣的野生動植物，11%的動物和27%的植物為地區特有種，如山區水域棲息的櫻花鉤吻鮭等。島嶼上生長著超過3000種被子植物和640多種真蕨植物，同時也有3000多種魚類及超過500多種鳥類生活在島嶼上。

2017年4月30日9時57分，中國臺灣臺東縣海域發生5.0級地震。

2017年8月13日08時08分，臺灣地區附近（北緯22.04度，東經121.11度）發生4.5級左右地震。