西班牙全国总面积达505925平方公里（ National Map Of Spain spanish symbols
其中陆地面积499542平方公里，水域面积5240平方公里），居欧洲第五位，本土最北端到最南端大约830公里，东西方向最长1000公里。绝大部份领土位于伊比利亚半岛，东北隔比利牛斯山脉与法国和安道尔相连，西邻葡萄牙。南隔直布罗陀海峡与非洲的摩洛哥相望。北面比斯开湾，东临地中海与意大利隔海相望，西北、西南临大西洋。

西班牙地势以高原为主，间以山脉。海拔3718 米的穆拉森山为全国最高点。中部的梅塞塔高原是一个山脉环绕的闭塞性高原，约占全国面积的3/5，平均海拔600米～800米。北有东西绵亘的坎塔布里亚山脉和比利牛斯山脉。比利牛斯山脉是西班牙与法国的界山，长430多公里，有海拔3000米以上的高峰。
西班牙的最高点在南部的内华达山，主峰穆拉森山海拔3478米，是伊比利亚半岛的屋脊。
由于山脉逼近海岸，平原很少而且狭窄，比较宽广的只有东北部的埃布罗河谷地和西南部的安达卢西亚平原。
西班牙全国海拔200米以下的土地占11%，201米至600米占31%，601米至1000米占39%，1001米至2000米占18%，海拔2000米以上占1%。
北部山区：包括比利牛斯山脉、坎塔布连山脉。
中央高原：包括科迪勒拉山脉、旧卡斯蒂利亚高原、新卡斯蒂利亚高原。
阿拉贡平原
地中海沿岸山地
安达卢西亚平原

西班牙主要河流有埃布罗河、杜罗河、塔霍河、瓜迪亚纳河和瓜达尔基维尔河。最长的是塔霍河，长1007公里，下游在葡萄牙境内。埃布罗河长910公里，全程在境内，有时被看作西班牙第一大河。这些河流由于跌宕曲折，只有瓜达尔基维尔河下游可以通航，其他河流均无法航运。

西班牙中部高原属大陆性气候，北部和西北部沿海属海洋性温带气候，南部和东南部属地中海型亚热带气候。
西班牙气候可分作下列部分：
地中海气候：西班牙东部与南部、加纳利群岛多属亚热带气候。
高温纪录：梅西亚47.2℃，马拉加44.2℃，巴伦西亚42.5℃，阿利坎特41.4℃，马略卡40.6℃，巴塞罗那39.8℃，特内里费42.6℃。
低温纪录：加隆拿-13.0℃，巴塞罗那-10.0℃，巴伦西亚-7.2℃，穆尔西亚-6.0℃，阿利坎特-4.6℃，马拉加-3.8℃，特内里费8.1℃。
内陆的温带大陆性气候：西班牙北部地区拥有寒冷的冬季（通常会降雪）及炎热的夏季。
高温纪录：塞维利亚47.0℃，科尔多瓦46.6℃，巴达霍斯45.0℃，阿尔瓦塞特与萨拉戈萨42.6℃，马德里42.2℃，布尔戈斯41.8℃，巴利亚多利德40.2℃。
低温纪录：阿尔瓦塞特-24.0℃，布尔戈斯-22.0℃，萨拉曼卡-20.0℃，特鲁埃尔-19.0℃，马德里-14.8℃，塞维利亚-5.5℃。
北大西洋沿海气候的温带海洋性气候：夏季气候和暖，降雨量主要集中在冬季。
高温纪录：毕尔巴鄂42.0℃，拉科鲁尼亚37.6℃，希洪36.4℃。
低温纪录：毕尔巴鄂-8.6℃，奥维耶多-6.0℃，希洪与拉科鲁尼亚 -4.8℃。
北部和西部沿海一带雨量充沛、气候湿润，其他大多数地区气候干燥，严重缺水。年降水量：西北沿海地区800毫米，中部及东部沿海地区600毫米，南部地区300毫米。