南非位于非洲大陆最南部，其纬度自南纬22°至35°，经度从东经17°至33°。北邻纳米比亚、博茨瓦纳、津巴布韦、莫桑比克和斯威士兰，中部环抱莱索托，使其成为最大的国中国。东、南、西三面为印度洋和大西洋所环抱。其西南端的好望角航线，历来是世界上最繁忙的海上通道之一，有“西方海上生命线”之称。
南非地处非洲高原的最南端，南、东、西三面之边缘地区为沿海低地，北面则有重山环抱。北部内陆区属喀拉哈里沙漠、多为灌丛草地或干旱沙漠、此区海拔约650至1250米。周围的高地海拔则超过1200米。南非最高点为东部大陡崖的塔巴纳山，海拔3482米。东部则是龙山山脉纵贯。
南非全境大部分处副热带高压带，属热带草原气候。每年十月至次年二月是夏季，六至八月为冬季。德拉肯斯堡山脉阻挡印度洋的潮湿气流，因此愈向西愈干燥，大陆性气候越为显著。秋冬雨水缺乏，草原一片枯黄。降水主要集中在夏季，全年降水由东向西从1000毫米降至60毫米。东部沿海年降水量1200毫米，夏季潮湿多雨，为亚热带季风气候。南部沿海及德拉肯斯山脉迎风坡能全年获得降水，湿度大，属海洋性气候。西南部厄加勒斯角一带，冬季吹西南风，带来400~600毫米的雨量，占全年降水的4/5，为地中海式气候。全国全年平均降水量为464毫米，远低于857毫米的世界平均水平。
南非气温比南半球同纬度其它国家相对低，但年均温度仍在零度以上，一般在摄氏12~23度。温差不大。但海拔高差悬殊造成气温的垂直变化。此外，流经西部海岸的本格拉寒流和流经东部海岸的莫桑比克暖流形成气温在经度上的差异。冬季内陆高原气温低，虽无经常性雪被，但霜冻十分普遍。
全国全年平均日照时数为7.5~9.5小时，尤以4、5月间日照最长，故以“太阳之国”著称。
南非境内主要河流有两条：一条是自东向西流入大西洋的奥兰治河，全长2160公里，系全非大河之一，流域面积约95万平方公里。另一条是主要流经与博茨瓦纳、津巴布韦边界并经莫桑比克汇入印度洋的林波波河，全长1680公里，流域面积38.5万平方公里。
其它源于内陆高原的较小河流多切过“大断崖”注入印度洋，少数向西流入大西洋。主要有：自由州与北方四省交界的法尔河，夸/纳省的图盖拉河，东开普省的森迪斯河（The Sundays）和大鱼河，西开普省的奥利凡茨河，北方省的莱塔巴河及自由州省东部的卡利登河等。
