Il territorio di Guadalupa propriamente detto è formato da due isole gemelle divise da uno stretto canale di mangrovie chiamato Rivière Salée. Le isole sono di origine vulcanica e hanno una superficie totale che è circa la metà del Lussemburgo. Le due isole principali insieme hanno una forma che ricorda quella di una farfalla, ma se il loro profilo è grossomodo simmetrico, la loro topografia è molto diversa. L'ala orientale, Grande-Terre, ha dolci colline e pianure prevalentemente coltivate a canna da zucchero. L'ala occidentale, Basse-Terre, è dominata da aspre colline e montagne coperte da una fitta foresta pluviale con alti alberi e un rigoglioso sottobosco. Gran parte dell'interno di Basse-Terre è protetto e fa parte di un parco nazionale che comprende le più alte cascate dei Caraibi orientali e il più alto picco di Guadalupa, il Vulcano La Soufrière (1470 m).

Tra le vicine isole che appartengono all'arcipelago, Les Saintes hanno un territorio elevato e aspro, Marie-Galante è relativamente pianeggiante e La Désirade ha una topografia intermedia con colline che arrivano a 270 m.

La vegetazione delle isole varia dalle foreste di mangrovie a quelle pluviali montane. Basse-Terre ha molti alberi tropicali di legno duro, tra cui alberi della gomma (in francese gommiers) e possenti castagni (in francese chataigniers), oltre a fitte foreste di felci punteggiate da zenzero ed eliconie in fiore. Per quanto riguarda gli uccelli, a Guadalupa vivono diversi membri della famiglia degli aironi, pellicani, colibrì e lo scricciolo di Guadalupa, quest'ultimo a rischio di estinzione. È presente anche il procione lavatore, che trova il suo habitat naturale nelle fitte foreste di Basse-Terre, ed è il simbolo ufficiale del parco nazionale di Guadalupa. Abbondano i mongoz, introdotti in passato nell'inutile tentativo di ridurre il numero dei ratti nelle piantagioni di canna da zucchero. A La Désirade vive l'aguti (roditore dal pelo corto simile al porcellino d'India) e si trovano anche le iguane, così come a Les Saintes.

Le temperature medie di gennaio a Pointe-à-Pitre sono di 28°C (massima) e 20°C (minima), quelle di luglio di 30°C (massima) e 23°C (minima). Febbraio, marzo e aprile sono i mesi più secchi: piove in media 7 giorni al mese e l'umidità media è dell'85%. Gli uragani arrivano durante la stagione delle piogge. A causa della sua altitudine, Basse-Terre è più fresca e piovosa di Grande-Terre. Gli alisei ('alizés') spesso mitigano il clima.