Большая часть территории Волынской области расположена в пределах Полесской низменности, для которой характерна равнинная поверхность, покрытая в основном лесами и болотами. Меньшая южная часть области находится на Волынской возвышенности, для которой характерна волнистая поверхность с холмами разной высоты. Находится в зонах смешанных лесов и лесостепи.
Климат умеренно-континентальный с теплым летом и мягкой зимой.
В Волынской области протекает 132 реки, из которых 70 длиной более 10 км каждая, самые большие - в северной части река Припять и ее правые притоки Стырь, Турья, Стоход, которые пересекают территорию области с юга на север. На западе по границе с Польшей протекает река Западный Буг. В северной и западной части области проходит Главный Европейский водораздел, разделяющий бассейны Черного и Балтийского морей, в частности бассейн Днепра (Припять) и Западного Буга.
Также в области 12 водохранилищ и 265 озер, большинство из них карстового происхождения, самые большие - Свитязь, Турское, Пулемецкое.
Почвы в лесостепной части области оподзоленные серые, темно-серые и черноземы; в Полесской части – дерново-подзолистые и болотные, в том числе торфяные; в средней полосе - дерново-подзолистые в комплексе с наиболее плодородными перегнойно-карбонатными.
Минерально-сырьевой потенциал области представлен 18 видами полезных ископаемых, среди которых уголь, природный газ, торф, германий, медь, фосфаты, строительные материалы, минеральные воды.
Леса занимают 31,7 % всей территории области и распространены главным образом в Полесье, к главным лесообразующим породам относится сосна обыкновенная(57%), дуб (12%), ольха черная(13%), берёза (13%). На юге области небольшие массивы дубово-грабовых лесов. На территории Волынской области произрастает 72 вида растений и водится 94 вида животных, занесенных в Красную книгу Украины. На территории области 370 территорий и объектов природоохранного фонда, из которых 24 имеют статус общегосударственного значения.
