Rheinland-Pfalz umfasst im Norden vom Rheinischen Schiefergebirge den südlichen Teil der Eifel, den Hunsrück, den westlichen Westerwald und den nordwestlichen Teil des Taunus sowie im südlichen Bereich das Mainzer Becken, das Rheinhessische Hügelland, das Nordpfälzer Bergland, die Westpfälzische Moorniederung, die Südwestpfälzische Hochfläche, den Pfälzerwald und einen Teil der Oberrheinischen Tiefebene. Es grenzt an die Bundesländer Nordrhein-Westfalen, Hessen, das Saarland, Baden-Württemberg sowie als Teil der Großregion an die Staaten Belgien, Frankreich und Luxemburg.
Aktiver Vulkanismus ist zwar nicht bekannt, dennoch findet sich in einigen Gebieten vulkanisches Gestein aus früherer Aktivität, insbesondere in der Vulkaneifel, aber auch am Pechsteinkopf in der Haardt. Der Laacher See, der größte See in Rheinland-Pfalz, ist der Kratersee eines alten Vulkans, bei dem sich die Experten bis heute streiten, ob er wirklich ganz erloschen ist. In der Vulkaneifel finden sich weitere Maare sowie Kohlenstoffdioxidquellen, die mit dem Geysir Andernach den höchsten Kaltwassergeysir der Welt ermöglichen. Ein eingerichteter Vulkanpark erläutert die Geologie der Region und die vulkanischen Aktivitäten der Vergangenheit. Auch Erdbeben mit schweren Folgen kommen praktisch nicht vor, doch werden der Rheingraben und das Neuwieder Becken als mäßig gefährdete Erdbebenzone eingestuft.
Das Land Rheinland-Pfalz gliedert sich in die folgenden Regionen: im Norden der Westerwald, im Westen die Eifel, in der Mitte der Hunsrück, Mosel-Saar - welches Eifel und Hunsrück voneinander trennt, im Osten der Taunus und Rheinhessen sowie im Süden die Pfalz. Dabei bilden die Gebiete Neuwieder Becken, Rhein-Main-Gebiet und Rhein-Neckar-Dreieck besondere Ballungsgebiete, die beiden letzten mit Verbindung zu den benachbarten Bundesländern
Erbeskopf 816 m, Landkreis Bernkastel-Wittlich, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück An den zwei Steinen 766 m, Landkreis Bernkastel-Wittlich, Idarwald, Hunsrück Kahlheid 766 m, Landkreis Bernkastel-Wittlich, Idarwald, Hunsrück Steingerüttelkopf 757 m, Landkreis Birkenfeld, Idarwald, Hunsrück Sandkopf 756 m, Landkreis Trier-Saarburg, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Ruppelstein 755 m, Landkreis Birkenfeld, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Hohe Acht 747 m, Landkreis Ahrweiler, Hohe Eifel, Eifel Idarkopf 746 m, Landkreis Birkenfeld, Idarwald, Hunsrück Usarkopf 724 m, Landkreis Birkenfeld, Idarwald, Hunsrück Buttehecker Steinköpfe 723 m, Landkreis Birkenfeld, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Ringelkopf 712 m, Landkreis Birkenfeld, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Rösterkopf 708 m, Landkreis Trier-Saarburg, Osburger Hochwald, Hunsrück Friedrichskopf 707 m, Landkreis Birkenfeld, Dollberge/Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Erresberg (Ernstberg) (698,8 m), Landkreis Vulkaneifel, Hohe Eifel, Eifel Schwarzer Mann (697,3 m), Eifelkreis Bitburg-Prüm, Schneifel, Eifel Teufelskopf (695 m), Landkreis Trier-Saarburg, Irrwald/Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Schimmelkopf (694,8 m), Landkreis Merzig-Wadern, Irrwald/Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Mückenbornberg (691 m), Landkreis Trier-Saarburg, Irrwald/Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Scharteberg (691 m), Landkreis Vulkaneifel, Hohe Eifel, Eifel Donnersberg (687 m), Donnersbergkreis, Nordpfälzer Bergland Prümscheid (675 m), Landkreis Vulkaneifel, Hohe Eifel, Eifel Wildenburger Kopf (674 m), Landkreis Birkenfeld, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Kalmit (673 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Hohe Wurzel (669 m), Landkreis Trier-Saarburg, Osburger Hochwald, Hunsrück Schöneberg (Eifel) (668 m), Landkreis Ahrweiler, Schneifel, Eifel Wehlenstein (668 m), Landkreis Birkenfeld, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Sandkopf (665 m), Landkreis Birkenfeld, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Kesselberg (663 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Seimersberg (663 m), Eifelkreis Bitburg-Prüm, Schneifel, Eifel Ellerspring (657 m), Landkreis Bad Kreuznach, Soonwald, Hunsrück Fuchskaute (657 m), Westerwaldkreis, Hoher Westerwald, Westerwald Stegskopf (654 m), Landkreis Altenkirchen, Westerwald Simmernkopf (653 m), Landkreis Rhein-Hunsrück-Kreis, Soonwald, Hunsrück Ringkopf (650 m), Landkreis Birkenfeld, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Opel (649 m), Landkreis Bad Kreuznach und Landkreis Rhein-Hunsrück-Kreis, Soonwald, Hunsrück Hochsteinchen (648 m), Landkreis Rhein-Hunsrück-Kreis, Soonwald, Hunsrück Nerother Kopf (647 m), Landkreis Vulkaneifel, Hohe Eifel, Eifel Mörschieder Burr (646 m), Landkreis Birkenfeld, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Prümer Kopf (646 m), Eifelkreis Bitburg-Prüm, Schneifel, Eifel Schanzerkopf (643 m), Landkreis Rhein-Hunsrück-Kreis, Soonwald, Hunsrück Kühlfelder Stein (638 m), Landkreis ???, Westerwald Esselsberg (637 m), Landkreis ???, Hohe Eifel, Eifel Kandrich (637 m), Landkreis Mainz-Bingen, Binger Wald, Hunsrück Katzenkopf (637 m), Landkreis ???, Soonwald, Hunsrück Roßberg (637 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Hochberg (636 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Ochsenbaumer Höhe (632 m), Landkreis Rhein-Hunsrück-Kreis, Soonwald, Hunsrück Salzkopf (628 m), Landkreis Mainz-Bingen, Binger Wald, Hunsrück Aremberg (623,0 m), Landkreis Ahrweiler, Ahrgebirge, Eifel Silberich (623 m), Landkreis Birkenfeld, Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Alteburg (621 m), Landkreis Bad Kreuznach, Soonwald, Hunsrück Vorkastell (620 m), Landkreis ???, Dollberge/Schwarzwälder Hochwald, Hunsrück Hohe Loog (619 m), Stadt Neustadt an der Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Franzosenkopf (618 m), Landkreis Mainz-Bingen, Binger Wald, Hunsrück Blättersberg mit Ludwigsturm (617,5 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Schafkopf (617 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Pfälzerwald Höchstberg (616 m), Landkreis ???, Vulkaneifel, Eifel Auf der Wurst (615 m), Landkreis ???, Schneifel, Eifel Alsberg (613 m), Westerwaldkreis, Westerwald Steigerkopf (auch: Schänzel) mit Schänzelturm (613 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Pfälzerwald Dreiser Höhe (611 m), Landkreis ???, Hohe Eifel, Eifel Blattersberg (609 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Pfälzerwald Eschkopf (609 m), Landkreis Südwestpfalz, Pfälzerwald Mosisberg (609 m), Landkreis Südwestpfalz, Pfälzerwald Morschenberg (608 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Rothsohlberg (607 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Steffelnkopf (607 m), Landkreis ???, Schneifel, Eifel Weißenberg (607 m), Landkreis Südwestpfalz, Pfälzerwald Hortenkopf (606 m), Landkreis Südwestpfalz, Pfälzerwald Taubenkopf (603 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Heimerich (601 m), Landkreis ???, Westerwald Teufelsberg (598 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Hardtkopf (597 m), Eifelkreis Bitburg-Prüm, Südeifel, Eifel Womrather Höhe (597 m), Rhein-Hunsrück-Kreis, Lützelsoon, Hunsrück Hochsimmer (587,9 m), Landkreis Mayen-Koblenz, Hohe Eifel Herzerberg (585 m), Landkreis Kusel, Nordpfälzer Bergland Orensberg (581 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Drachenfels (577 m), Landkreis Bad Dürkheim, Pfälzerwald Stolzberg (572 m), Landkreis Kusel, Nordpfälzer Bergland Schindhübel (571 m), Landkreis Bad Dürkheim, Pfälzerwald Bloskülb (570 m), Landkreis Bad Dürkheim, Pfälzerwald Großer Adelberg (569 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Pfälzerwald Brogberg (567 m), Landkreis Bad Dürkheim, Pfälzerwald Hoher Stoppelkopf (567 m), Landkreis Bad Dürkheim, Pfälzerwald Königsberg (567 m), Landkreis Kusel, Nordpfälzer Bergland Almersberg (Pfälzerwald) (564 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Pfälzerwald Potzberg (562 m), Landkreis Kusel, Nordpfälzer Bergland Steinberger Ley (558 m), Landkreis ???, Vulkaneifel, Eifel Hohenberg (556 m), Landkreis Südliche Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald (Wasgau) Rockeskyller Kopf (555 m), Landkreis Vulkaneifel, Vulkaneifel Weinbiet (553 m), Stadt Neustadt an der Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Koppensteiner Höhe (551 m), Landkreis Rhein-Hunsrück-Kreis, Soonwald, Hunsrück Hoher List (549 m), Landkreis Vulkaneifel, Vulkaneifel, Eifel Selberg (546 m), Landkreis Kusel, Nordpfälzer Bergland Montabaurer Höhe (545 m), Westerwaldkreis, Westerwald Köppel (540 m), Westerwaldkreis, Westerwald Herrmannsberg (536 m), Landkreis Kusel, Nordpfälzer Bergland Hohenseelbachskopf (530 m), Landkreis ???, Westerwald Bornberg (Pfalz) (520 m), Landkreis Kusel, Nordpfälzer Bergland Eckkopf (516 m), Landkreis Bad Dürkheim, Pfälzerwald Hochthürmerberg (499,8 m), Kreis Euskirchen, Ahrgebirge Stabenberg (496 m), Stadt Neustadt an der Weinstraße, Haardt, Pfälzerwald Goßberg (Hunsrück) (494 m), Landkreis Rhein-Hunsrück-Kreis Peterskopf (487 m), Landkreis Bad Dürkheim, Haardt, Pfälzerwald Dernbacher Kopf (427 m), Westerwaldkreis, Dernbach (bei Dierdorf) Hochberg (421 m), Landkreis Südwestpfalz, Dahn Kühkopf (382 m), Stadt Koblenz, Hunsrück Liescher Berg (347 m), Landkreis Trier-Saarburg, Saargau Teufelsstein (317 m), Landkreis Bad Dürkheim, Haardt, Pfälzerwald Mont Royal (305 m), Landkreis Bernkastel-Wittlich, Kondelwald Kleine Kalmit (270 m), Landkreis Südliche Weinstraße/Landau in der Pfalz Petersberg (246 m), Landkreis Alzey-Worms, Rheinhessen Ehrenbreitstein (118 m), Stadt Koblenz
Durch Rheinland-Pfalz fließen die Bundeswasserstraßen Rhein, Mosel, Saar und Lahn. Weitere bedeutende Fließgewässer sind Nahe, Sauer, Our, Glan und Sieg als Gewässer I. Ordnung. Wegen ihrer wasserwirtschaftlichen Bedeutung sind weitere rund 576 km der Wasserläufe als Gewässer II. Ordnung verzeichnet. Es sind dies Waldlauter, Wieslauter, Wiesbach, Otterbach, Erlenbach, Michelsbach, Pfrimm, Hahnenbach, Simmerbach, Guldenbach, Ellerbach, Ahr, Prüm, Enz, Nims, Schwarzbach, Hornbach, Kyll, Dhron, Lieser, Alf, Wied, Selz, Nister und Aar. Die restlichen fließenden Gewässer in Rheinland-Pfalz gehören der III. Ordnung an. Der größte See ist der Laacher See, der Kratersee eines erloschenen Vulkans.