柬埔寨位於中南半島西南部，西部及西北部與泰國接壤，東北部與老撾交界，東部及東南部與越南毗鄰，南部則面向泰國灣。
全國最南端至西邊區域地處熱帶區域，北方以扁擔山脈與泰國柯叻交界，東邊的臘塔納基裏台地和Chhlong高地與越南中央高地相鄰。西邊是狹窄的海岸平原：面對暹邏灣的西哈努克海。扁擔山脈在洞裏薩流域北邊，由泰國的柯叻台地南部陡峭懸崖構成，是泰國和柬埔寨國界。
柬埔寨中部和南部是平原，東部、北部和西部被山地、高原環繞，大部分地區被森林覆蓋。豆蔻山脈東段的奧拉山海拔1813米，為境內最高峯。柬埔寨屬熱帶季風氣候，年平均氣温29—30℃，5—10月為雨季，11月—次年4月為旱季，受地形和季風影響，各地降水量差異較大，象山南端可達5400毫米，金邊以東約1000毫米。湄公河在境內長約500公里，流貫東部。洞裏薩湖是中南半島的最大湖泊，低水位時面積2500多平方公里，雨季湖面達1萬平方公里。沿海多島嶼，主要有戈公島、隆島等。
