La regione è delimitata da Adriatico, Po, e Appennino. Le regioni confinanti sono Veneto e Lombardia a nord, Piemonte a ovest, Liguria, Toscana e Marche a sud. Nella parte a sud-est tra Marche e Romagna si trova la Repubblica di San Marino.22.124 sono i chilometri quadrati di estensione della regione, che solo dal 1947 è diventata ufficialmente la unione delle due aree anticamente denominate "Longobardia" e "Romania". 10 sono le province con capoluogo di regione Bologna.

La regione è sostanzialmente divisa in due zone geografiche: una parte montuosa e collinare, che occupa metà della superficie complessiva e una pianeggiante posta tra le montagne ed il corso del Po. Le montagne hanno cime arrotondate senza particolari asperità e scarsamente ricoperte dalla vegetazione e altrettanto scarsamente abitate; al contrario la zona pianeggiante è totalmente coltivata e la densità della popolazione è molto elevata. Il litorale marino ai limiti della pianura, è lagunare nella parte a nord e ampio e sabbioso per la restante parte.La zona a sud è formata dalla montagne appenniniche non molto elevate costituite da rocce friabili, erose dalle acque. Si inizia a est con la parte finale dell'Appennino Ligure con la cima del Monte Maggiore 1799 m., per poi passare all'Appennino Tosco-Emiliano suddiviso in tratti che prendono il nome dalle rispettive città confinanti e costituito da una lunga catena larga 40 km circa, con propaggini che si spingano verso il corso del Po; qui le cime più significative sono: il Monte Cimone 2165 m. e il Monte Cusma 2120 m.Molti sono i passi che collegano la zona Adriatica con quella Tirrenica, tra cui il passo di Cento Croci verso la Liguria, il passo della Cisa che collega di fatto la Liguria con il Veneto, il passo del Cerreto che collega Toscana ed Emilia, il passo dell'Abetone al confine tra le provincie di Modena e Pistoia, e il passo della Futa nell'Appennino Tosco-Romagnolo nella zona del Mugello. I fiumi della regione che scendono dall'Appennino hanno tutti carattere torrentizio. Alcuni sfociano in mare come il Renoche con i suoi 200 km è il più lungo della regione, e altri affluiscono nel Po come il Trebbia, il Taro e il Panaro. I laghi presenti nel territorio sono di ridotte dimensioni e quasi tutti di origine glaciale. La vegetazione originaria della regione è ormai quasi dovunque scomparsa. In pianura sopravvivono solo boschi litoranei di lecci e pini. In montagna resistono pochi boschi di castagni, mentre ancora sulla costa si hanno belle pinete, ripopolate dalla mano dell'uomo, come pure alcuni boschi sull’Appennino.Anche la fauna originaria è scomparsa quasi ovunque; in pianura trova spazio solo l’allevamento e in montagna solo da poco con la creazione di parchi protetti si cerca di recuperare il patrimonio faunistico. E' il caso delle Valli di Comacchio dove crescono canneti e specie vegetali resistenti all’acqua e alla salsedine, e dove trovano un habitat particolarmente favorevole l’anguilla, il cefalo e altri pesci, e soprattutto gli uccelli acquatici, come il germano, la folaga, la rondine di mare.