Tunisia kan grovt sett delast i fire naturgeografiske soner; det fjellrike området i nord, det store steppeplatået i dei sentrale delane av landet, og lenger sør, område med avløpsfriesumpar og saltsjøar. Enno lenger mot sør strekkjer landet seg inn i ørkenen Sahara.
Den nordlege delen er dominert av Atlasfjella som blir delt i Tell-Atlas og Saharaatlas av den fruktbare Medjerdadalen, som er det rikaste jordbruksdistriktet i landet. Tell-Atlas ligg lengst i nord, og er bygd opp av krystallinske massiv, med kalk- og sandsteinstoppar som står steilt i vêret. Saharaatlas er eit framhald av Høge-Atlas i Marokko, og er i heilskapen sin bygd opp av kalk- og sandstein. Det høgaste punktet ligg i Jebel Chambi (1544 meter over havet), nær grensa mot Algerie. Kystlandet i aust er eit bakkeland av kalkbergarter frå jura og krit. Halvøya Cap Bon stikk ut i Middelhavet mot nordaust. Herfrå er det berre 140 km over til Sicilia i Italia.
Dei sentrale delane av landet består av eit steppeplatå, som er høgast i vest, med ei gjennomsnittshøgd over 500 moh. Den austlege delen ligg mellom 180–500 meter over havet. Sør for steppeplatået ligg eit område som går tvers gjennom landet og blir karakterisert av avløpsfrie sumpar og saltsjøer (chott), og omfattar mellom anna saltsjøen Chott al-Djerid.
Den sørlegaste delen av Tunisia ligg i ørkenen Sahara, som består delvis av sandørken og delvis av steinørken. I Sahara ligg ein del oasar basert på kunstige vasskjelder.
I Gabèsbukta eller Vesle Syrte, ligg øyane Djerba og Kerkenna. Den lengste elva er Medjerda, som kjem frå Algerie og munnar ut i Middelhavet nord for Tunis. Ho er 450 km lang.
Klima
Austkysten av Tunisia har eit middelhavsklima med varme og solrike somrar, og milde og våtare vintrar. Av og til kan lågtrykk i Middelhavet føre til kaldt og regnfullt vêr på vinterstid. Tunis har ein normal årsnedbør på 422 mm, medan Gafsa som ligg i dei indre områda berre har 152 mm. Fjellområda og sentrale område av Tunisia kan ha ganske så varieret vêr. Vinteren kan vere kald, og dei høgaste toppane kan få snø, medan sommaren er varm med temperaturar over 40 °C over store område, og i somme tilfelle opp mot 50 °C. Når dei varme luftmassane frå Sahara møter dei kjøligare luftmassane frå Europa på våren kan det oppstå små lågtrykk over ørkenen, som kan gje vind og regnbyer. Ofte kan derimot regnet fordampe før det når bakken (virga) og alt ein får er ein sandstorm.