La Sardegna è una vasta isola, la seconda del Mediterraneo dopo la
Sicilia. Dista circa 180 km dalle coste della penisola, e solo 11 km dalla Corsica. Tra Sardegna e Corsica, le Bocche di Bonifacio. La sua formazione è antichissima, di molto anteriore a quella dell'Italia: alcuni terreni si sono formati circa 500 milioni di anni fa.
La maggior parte del territorio è collinare e montagnoso. Nella parte centrale dell'isola si trova il più importante sistema montuoso, il Gennargentu, che comprende i 1.834 m di Punta La Marmora, la più elevata della Sardegna; a nord del Gennargentu le catene del Marghine e del Goceano e i Monti di Alà attraversano diagonalmente l'isola; più a nord ancora si erge il massiccio granitico del Limbara (1.359 m); a sud-ovest il Campidano, la principale pianura interna della Sardegna, un tempo paludosa, ora completamente bonificata. Pianure minori si trovano a nord (la Nurra) e lungo le coste, in prossimità delle foci dei fiumi.
I fiumi della Sardegna hanno carattere torrentizio, con periodi di piena durante la stagione delle piogge, e periodi di siccità nella bella stagione. Un solo fiume di pianura, il Flumini Mannu (che significa «fiume grande», dal latino flumen magnum), mentre gli altri scorrono in gran parte in strette valli incassate tra i monti. I principali tra questi (Coghinas, Tirso e Flumendosa) sono sbarrati da dighe. Più di 40 laghi artificiali garantiscono alla Sardegna i rifornimenti di acqua e di energia elettrica. Il principale di questi è il Lago Omodeo, alimentato dal Tirso. Non vi sono laghi naturali, mentre sono frequenti gli stagni costieri.
Le coste presentano caratteri molto vari: a tratti basse e paludose, a tratti alte e rocciose, sono povere di porti naturali, benché in alcune zone siano molto frastagliate, come in Gallura, nella parte nordoccidentale della regione. Qui il mare, occupando antiche valli, forma profonde insenature chiamate rias. Sempre in questo tratto, come anche nel Sulcis, all'opposta estremità della Sardegna, il mare è disseminato di isole e isolotti, spesso uniti alla costa da istmi sabbiosi.
Il clima, mediterraneo, è caratterizzato da una lunga stagione calda e secca: le scarse piogge sono infatti concentrate a fine autunno e inizio primavera. I venti, e specialmente il maestrale, proveniente da nord-ovest, battono l'isola tutto l'anno e in particolar modo nei mesi invernali.
La fauna della Sardegna presenta molte particolarità. Alcune specie di animali, come il muflone, sono originarie dell'isola; altre specie, diffuse in terraferma, mancano invece del tutto in Sardegna: ad esempio la vipera e tutti i serpenti velenosi, il passero, la talpa, il lupo. Ciò è dovuto al fatto che la Sardegna ha un'origine molto antica e non è mai stata unita al continente.