美国本土位于北美洲中部，面积达9,629,091平方公里，次于俄罗斯与加拿大，海岸线长达22,680公里。其北与加拿大接壤，南靠墨西哥湾，西临太平洋，东濒大西洋。全国最低点为死亡谷（-86米），最高点为麦金利山（6,198米）。大部分地区属于温带大陆性气候，南部属亚热带气候，东部沿海地区分布有温带海洋性气候和地中海气候。
美国气候多样，地跨寒、温、热三带。影响美国气候的主要是北极气流，带来大规模的低气压。这些低气压在通过内华达山脉、洛矶山脉、和喀斯喀特山脉时夹带了大量水分，当这些气压到达中部大平原时便能进行重组，导致主要的气团相遇而带来激烈的大雷雨，尤其是在春季和夏季。西南部是干旱的沙漠，夏季时最热的数个礼拜温度超过华氏100度（摄氏38度）。大平原广阔无比的草原也形成了许多世界上最极端的气候转变现象。
美国有超过17,000种本土的植物和树种，是世界上最多样化的。美国本土有超过400种哺乳类、700种鸟类、500种爬虫类和两栖类、以及90,000种已经被发现的昆虫。美国也是世界上最早开始重视环境保护的国家之一，在1872年联邦政府建立了黄石国家公园以保护当地环境，成为了世界上第一个国家公园。
美国自然资源丰富，探明煤储量35,966亿吨。探明原油储量270亿桶。探明天然气储量56,034亿立方米。森林面积约44亿亩，覆盖率达33％。从总体上可分为三大水系：凡位于落基山以东的注入大西洋的河流都称为大西洋水系，主要有密西西比河、康涅狄格河和赫得森河。其中密西西比河全长6020公里，居世界第四位。凡注入太平洋的河流称太平洋水系。主要有科罗拉多河、哥伦比亚河、育空河等。北美洲中东部的大湖群——五大湖。包括苏必利尔湖、密歇根湖、休伦湖、伊利湖和安大略湖，属冰川湖，总面积24.5万平方公里，为世界最大的淡水水域，素有“北美地中海”之称，其中密歇根湖属美国，其余4湖为美国和加拿大共有。苏必利尔湖为世界最大的淡水湖，面积在世界湖泊中仅次于里海而居世界第二位。五大湖湖水汇入圣劳伦斯河，流入大西洋。
