臺灣西與西北臨臺灣海峽，距福建海岸平均距離約200公里，臺灣海峽最窄之處為臺灣新竹縣到福建省平潭島，直線距離約130公里；北邊隔東海與朝鮮半島相望；東北隔海與琉球群島相望；西南邊為南海，距廣東省海岸直線距離約300公里；東邊為太平洋，和日本沖繩縣與那國島相鄰約110公里；南邊則隔巴士海峽與菲律賓群島相鄰。
在西太平洋由千島群島、日本、琉球群島、臺灣、菲律賓等眾多島嶼所形成的島弧花綵列島中，臺灣位於中樞位置。
由地緣政治理論上來看，臺灣正好位於東亞島弧中央區域，居東北亞與東南亞交會處，為亞太經貿運輸重要樞紐及重要戰略要地。
北迴歸線橫跨中南部。全島山勢高峻，地形海拔變化大，山脈大多呈東北偏北－西南偏南走向，平原狹窄，僅臺灣西部與東部地區縱谷內有少量平原，地震頻繁，溫泉與火山皆多。
氣候屬高溫、多雨，春末夏初常因滯留鋒影響而有梅雨季，夏季及秋季初期常有颱風及西南季風侵襲，冬季則有東北季風吹拂。最冷月月均溫都在15℃以上，年雨量達2,510毫米以上，大約是世界平均的三倍之多，是亞太地區最潮濕多雨的島嶼之一。北部全年有雨，南部則集中在夏季降雨。地處熱帶及亞熱帶氣候區的臺灣，自然景觀與生態系資源相當豐富而多元
目前臺灣使用東經120度的UTC+8時區（國家標準時間）。
臺灣南北縱長約395公里，東西寬度最大約144公里，環島海岸線長約1,151公里，含屬島面積約35,886.8623平方公里，四面環海，島嶼整體形狀似長條蕃薯狀。臺灣四面環海，孕育了各種海岸地形。
北部海岸多為岬灣與岩岸，西部海岸多沙灘、沙丘、潟湖、泥質灘地，南部恆春半島是珊瑚礁海岸，東部屬斷層海岸，坡度陡峻且多斷崖。
河流川短流急，不僅有岩石外露的河床，也有平沙舖地的河床，直流型的或曲流型的，甚至有湍急回頭灣，瀑布、壺穴、奇石，遍布臺灣各條溪流上游。山脈大多呈北北東-南南西走向。主要山脈有縱貫南北的中央山脈，靠西側的玉山山脈與阿里山山脈，北部的雪山山脈，以及緊鄰東海岸海岸山脈，這些山脈合稱臺灣山脈。最高峰為玉山山脈的玉山主峰，海拔3,952公尺，不僅是臺灣第一高峰，亦為東亞第一高峰。臺灣為世界地勢高度第四高的島嶼。
丘陵地帶則大多在北部與靠近山脈地區，如新竹丘陵、苗栗丘陵。這些山地與丘陵共約佔臺灣總面積的三分之二。平原與盆地雖狹小分散且只佔臺灣地形的三分之一，卻是人口稠密地區。主要盆地有北部的臺北盆地，中部的臺中盆地與埔里盆地，以及東部地區的泰源盆地等。嘉南平原位於臺灣南部的雲林、嘉義、臺南和高雄，是臺灣最大的平原。其他還有中部的彰化平原，南部的屏東平原，東北部的蘭陽平原，以及東部的花東縱谷平原等。地形如平原般平坦，但地勢較高的臺地有林口臺地、桃園臺地、大肚臺地、八卦臺地等。
中華民國實際行政區域包括臺灣與附屬的22座小島，以及臺灣海峽中澎湖群島的90座島嶼。其中臺灣島約佔總面積98%，其約位於東經120度至122度、北緯22度至25度之間，北迴歸線經過嘉義縣水上鄉與花蓮縣瑞穗鄉、豐濱鄉等地 。臺北市是中華民國首都，新北市是臺灣人口最多也是最大的城市，高雄市是面積最大的城市。臺灣的附屬島嶼有：位於東側外海的龜山島、綠島、蘭嶼，北部外海的彭佳嶼、棉花嶼、花瓶嶼、基隆嶼以及釣魚臺列嶼，西南沿海的小琉球，南部的七星岩。臺灣海峽西側的馬祖、金門與烏坵隸屬於中華民國福建省。南海上的東沙群島，及南沙群島中的最大島嶼太平島和中洲礁屬於南海諸島，歸高雄市管轄。