Łączna długość granic województwa wynosi 957 km, z czego południową granicę stanowi granica państwa z Republiką Czeską o długości 141 km i Republiką Słowacką o długości 85 km. Ponadto województwo śląskie graniczy z województwami: opolskim (na długości 226 km), łódzkim (135 km), świętokrzyskim (105 km) i małopolskim (265 km).

Współrzędne geograficzne punktów krańcowych województwa śląskiego:

• na północy:   λ=18o 55'E, φ=51o 06'N
• na wschodzie:  λ=19o 58'E, φ=50o 28'N
• na południu:  λ=18o 59'E, φ=49o 24'N
• na zachodzie:   λ=18o 21'E, φ=50o 40'N

Województwo charakteryzuje się dużym zróżnicowaniem środowiska geograficznego i wg podziału fizycznogeograficznego Polski J. Kondrackiego znajduje się w obrębie trzech prowincji: Niżu Środkowoeuropejskiego, Wyżyn Polskich oraz Karpat Zachodnich z Podkarpaciem.

Podłoże zbudowane jest ze skał o różnym wieku, ułożeniu i rożnych cechach litologicznych, co decyduje o zróżnicowanej odporności na erozję i denudację. Fundament geologiczny stanowią prekambryjskie skały krystaliczne zalegające na dużych głębokościach. Przeważają natomiast skały osadowe, powstałe w środowisku wodnym i lądowym, takie jak wapienie, dolomity i margle oraz łupki i piaskowce (w górach). Na szczególną uwagę, ze względu na znaczenie gospodarcze, zasługuje główna jednostka tektoniczna położona w obrębie województwa, tj. zapadlisko górnośląskie, które charakteryzuje się występowaniem największych w Polsce i jednych z większych w Europie złóż węgla kamiennego.

Ukształtowanie terenu województwa jest bardzo zróżnicowane, na co wpływ miały różnego rodzaju czynniki rzeźbotwórcze. Występują tu zarówno góry, wyżyny, jak i obszary nizinne, obejmujące obszar od Beskidu Śląskiego i Żywieckiego, poprzez Pogórze Beskidzkie, Nizinę Śląską i zurbanizowany obszar Wyżyny Śląskiej, aż po Wyżynę Krakowsko-Częstochowską. Formy terenu tworzyły się zarówno w środowisku morskim i lądowym, w warunkach klimatu gorącego wilgotnego, jak i gorącego suchego, a także w strefie peryglacjalnej i zlodowaconej. Rzeźba terenu rozwijała się zatem w kilku etapach przy udziale wielu czynników i podobnie jak cała Polska charakteryzuje się pasowym układem. Składają się na niego: równoleżnikowo rozciągająca się na północy i w centralnej części województwa Wyżyna Śląsko-Małopolska o rzeźbie krawędziowej i zrębowej, a na południu - zapadliskowe Kotliny Podkarpackie i młode góry fałdowe - Karpaty. Cechy krajobrazu nizinnego posiada Dolina Małej Panwi, wcinająca się klinem od zachodu w Wyżynę Śląską, przez niektórych badaczy zaliczana do Nizin Środkowopolskich. W obrębie wymienionych pasów morfologicznych występują różne typy rzeźby - glacjalna, fluwialno-denudacyjna, krasowa, eoliczna i górska. Ponadto niektóre obszary województwa charakteryzują się występowaniem licznych antropogenicznych form terenu powstałych wskutek gospodarczej działalności człowieka, przede wszystkim górnictwa węgla kamiennego.

Cechy litologiczne podłoża oraz urozmaicona rzeźba terenu mają duży wpływ na zróżnicowanie pokrywy glebowej. Dominują gleby bielicowe i brunatne, które łącznie zajmują ponad 70% powierzchni. Ponadto występują rędziny, mady i gleby bagienne, czarne ziemie, czarnoziemy oraz gleby inicjalne.

Warunki klimatyczne cechuje przejściowość, a wpływ na nie mają zarówno masy powietrza oceanicznego z zachodu, jak i kontynentalnego ze wschodu. Średnie roczne sumy opadów są wysokie, ze względu na przeważający wyżynny charakter obszaru, a średnia roczna temperatura waha się w przedziale 7-8^oC. Przeważają wiatry zachodnie o niewielkiej prędkości. Na naturalne procesy nakładają się ponadto czynniki antropogeniczne, co powoduje powstawanie w obrębie terenów zurbanizowanych odrębnych warunków klimatycznych lokalnych, różniących się od obszarów otaczających.

Województwo w przeważającej części położone jest w zlewisku Morza Bałtyckiego. Przez południowo-zachodni fragment województwa przebiega tzw. europejski dział wodny, który oddziela zlewisko Morza Bałtyckiego od zlewiska Morza Czarnego. Ponadto Śląskie jest jedynym w Polsce województwem położonym zarówno w dorzeczu Wisły jak i Odry - z południa na północ przebiega przez nie dział wodny między tymi dorzeczami. Południowo-wschodnia oraz środkowo-wschodnia część województwa znajdują się w obrębie dorzecza najdłuższej polskiej rzeki - Wisły, mającej swoje źródła w Beskidzie Śląskim. Do najważniejszych rzek należących do jej dorzecza, obejmującego około 40% powierzchni województwa, należą: Pilica, Przemsza (powstaje z połączenia Białej Przemszy i Czarnej Przemszy), Brynica (dopływ Czarnej Przemszy), Pszczynka, Biała i Gostynia. Zachodnie oraz północne tereny województwa należą natomiast do dorzecza Odry, drugiej co do wielkości rzeki przepływającej przez Polskę, której źródła znajdują się na terytorium Republiki Czeskiej, w Górach Oderskich. Najważniejszym dopływem Odry na całej jej długości jest Warta, która odwadnia całą północną część województwa śląskiego, a której źródła znajdują się w Kromołowie (wschodnia część Zawiercia). Poza Wartą, do najważniejszych rzek położonych w dorzeczu Odry należą: Olza, Ruda, Bierawka, Mała Panew, Liswarta (dopływ Warty) i Kłodnica, która odwadnia najbardziej przekształconą przez człowieka - środkowo-zachodnią część województwa śląskiego.

Na obszarze województwa można wydzielić trzy strefy o różnej gęstości sieci rzecznej, co jest konsekwencją przede wszystkim różnic w budowie geologicznej oraz rzeźbie terenu, a pośrednio także zależne jest od warunków klimatycznych. Największa gęstość sieci rzecznej występuje w beskidzkiej, południowej części województwa, gdzie bardzo licznie występują niewielkie źródła zwietrzelinowe charakteryzujące się dużymi wahaniami wydajności. Mniejszą gęstością sieci charakteryzuje się środkowa część województwa, dodatkowo w znacznym stopniu przekształcona w wyniku działalności człowieka. Najmniejsza gęstość sieci rzecznej charakterystyczna jest dla terenów północnej części województwa śląskiego obejmującej Wyżynę Krakowsko-Częstochowską, co jest związane z występowaniem na tym obszarze procesów krasowych w skałach węglanowych.

Staroglacjalny charakter rzeźby terenu i deniwelacje (w górach) powodują, że na obszarze województwa nie ma sprzyjających warunków do występowania naturalnych zbiorników wodnych. Występuje natomiast kilka tysięcy antropogenicznych zbiorników o różnej genezie, powstałych wskutek celowej (m.in. zbiorniki zaporowe, poeksploatacyjne, betonowe), jak również niezamierzonej działalności człowieka (m.in. zbiorniki w nieckach osiadania). Zbiorniki wodne występujące na tym terenie są najczęściej obiektami wielofunkcyjnymi i spełniają zadania: przeciwpowodziowe (m.in. Goczałkowice, Żywiecki, Przeczyce, Kuźnica Warężyńska, Kozłowa Góra, Dzierżno Duże, Poraj), zaopatrzenia w wodę (m.in. Goczałkowice, Dziećkowice, Kozłowa Góra, Czaniec i Wisła Czarne), energetyczne (m.in. Żywiecki i Międzybrodzki, Rybnicki), rekreacyjne (m.in. Pławniowice, Pogoria I), hodowlane, eksploatacyjne, przeciwpożarowe, chłodnicze (m.in. Rybnicki), a dawniej również militarno-obronne (Kozłowa Góra).

Wody podziemne występują w utworach: czwartorzędu, trzeciorzędu, kredy, jury, triasu, karbonu i dewonu, a obszary charakteryzujące się największymi ich zasobami wodnymi oraz najlepszymi warunkami hydrogeologicznymi są wyszczególnione poprzez wydzielenie ponad dwudziestu tzw. głównych zbiorników wód podziemnych (GZWP).

Eksploatacja surowców mineralnych, uprzemysłowienie oraz bardzo duża koncentracja ludności spowodowały, że województwo śląskie jest jednym z najbardziej przekształconych antropogenicznie obszarów Polski. Mimo to na jego obszarze można zaobserwować wiele unikalnych wartości przyrodniczych, z których część objęta jest różnymi formami ochrony przyrody.