Per dimensioni, la Colombia è il quarto paese del Sud America ed è il solo ad affacciarsi sia sulle coste del Pacifico sia sul Mar dei Caraibi. La Colombia confina con il Panamá a nord-ovest, con il Venezuela a est, con il Brasile a sud-est, con il Perú a sud e con l'Ecuador a sud-ovest. Fanno anche parte del territorio colombiano gli arcipelaghi di San Andrés e Providencia, situati nel Mar dei Caraibi, 700 km a nord-ovest della terraferma. I due arcipelaghi si trovano 230 km a est del Nicaragua.

La parte occidentale della Colombia è per lo più montagnosa. La Cordillera de los Andes, che percorre l'America Latina in tutta la sua lunghezza per 8.000 km, in territorio colombiano si divide in tre catene montuose: la Cordillera Occidental, la Cordillera Central e la Cordillera Oriental. Tra queste tre cordigliere si trovano la Valle del Cauca e la Valle del Magdalena, i cui fiumi scorrono quasi parallelamente verso nord fino a che il fiume Cauca confluisce nel fiume Magdalena e insieme sfociano nel Mar dei Caraibi. Oltre alle tre catene andine, la Colombia vanta la Sierra Nevada de Santa Marta, la catena montuosa costiera più elevata del mondo. Più del 50% del territorio a est delle Ande è costituito da un'estesa pianura e da una fitta foresta pluviale attraversata da numerosi fiumi e dai loro affluenti.

Tra gli aspetti geografici di maggiore interesse figurano i deserti nella parte nord-occidentale del paese, la giungla sulla costa del Pacifico, che detiene il primato di precipitazioni atmosferiche e la Serranía de la Macarena, una formazione montuosa isolata che si eleva nel mezzo delle pianure orientali raggiungendo 1.000 m di altezza.

La Colombia vanta il più elevato numero di specie animali e vegetali in proporzione al territorio. Tra le specie presenti nel paese figurano giaguari, ocelot, pecari, tapiri, cervi, armadilli, numerose specie di scimmie e il raro orso con gli occhiali. In Colombia sono state registrate più di 1.550 specie di uccelli (più che in Europa e in Nord America messi insieme), dall'enorme corvo andino al minuscolo colibrì. Altrettanto ricca è la fauna marina, che comprende il famigerato piranha e l'anguilla elettrica. Per quanto riguarda la flora, nel paese sono state classificate più di 130.000 piante, compresa la Victoria Amazónica, una pianta simile alla ninfea dalle foglie grandi e talmente forti da sostenere un bambino.

La rete di riserve naturali del paese conta 33 parchi nazionali, sei zone dalle dimensioni ridotte (i santuarios de flora y fauna), due reservas nacionales e un'área natural única. Tutti insieme, questi territori costituiscono il 7,9% della superficie del paese.

Dato che la Colombia si trova vicino all'equatore, la temperatura media non subisce grandi variazioni nel corso dell'anno. Tuttavia, le temperature variano a seconda dell'altitudine: di regola, la temperatura scende di circa 6°C ogni 1.000 m di altitudine. Il clima equatoriale della Colombia è caratterizzato da due stagioni: verano (la stagione secca) e invierno (la stagione delle piogge). Tuttavia, i complessi fattori geografici e topografici che caratterizzano la Colombia impediscono una scansione stagionale che valga per tutto il paese. Tra le aree con una scansione regionale ben definita figura Los Llanos, nella parte orientale del paese, dove la stagione secca va da dicembre a marzo, mentre il resto dell'anno è dominato dalla stagione delle piogge.