Cebu nằm về phía đông của đảo Negros, về phía tây của đảo Leyte và Bohol. Tỉnh gồm có đảo Cebu cùng với 167 đảo nhỏ như Mactan, Bantayan, Malapascua, Olango và quần đảo Camotes. Tuy nhiên, các thành phố đô thị hoá cao độ là Cebu, Lapu-Lapu và Mandaue là các thành phố độc lập và không nằm dưới quyền giám sát của chính quyền cấp tỉnh, song thường được gộp lại với tỉnh vì mục đích địa lý và thống kê. Diện tích đất liền của tỉnh Cebu là 4.944 kilômét vuông (1.909 sq mi), nếu tính cả các thành phố độc lập nhằm mục đích về địa lý thì tổng diện tích là 5.342 kilômét vuông (2.063 sq mi).

Đảo Cebu có hình dạng dài và hẹp, trải dài 196 kilômét (122 mi) từ bắc xuống nam và 32 kilômét (20 mi) tại điểm rộng nhất.[11] Đảo có các bờ biển hẹp, cao nguyên đá vôi và đồng bằng ven biển. Cebu cũng có các vùng đồi lượn sóng và dãy núi gồ ghề đi qua phần phía bắc và phía nam của đảo. Đảo có diện tích 4.468 kilômét vuông (1.725 sq mi),[10] và là đảo lớn thứ 9 tại Philippines. Đảo có 3,5 triệu cư dân, trong đó 2,3 triệu người sống trong vùng đô thị Cebu.

Các núi cao nhất trên đảo Cebu có độ cao trên 1.000 mét (3.300 ft). Tuy vậy, có thể tìm thấy các mảnh đất bằng phẳng trong thành phố Bogo và các thị trấn San Remigio, Medellin và Daanbantayan tại phần phía bắc của đảo.[11] Xung quanh đảo Cebu có các bãi biển, rạn san hô và ngư trường phong phú. Người ta phát hiện được than đá tại Cebu vào năm 1837, có 15 địa điểm trên khắp đảo song quan trọng nhất là tại Licos và Camansi phía tây của Compostela và Danao.[12]

Cebu có khí hậu nhiệt đới với hai mùa là mùa khô và mùa mưa.[13] Khí hậu khô và nóng trong hầu hết thời gian trong năm, thỉnh thoảng có các cơn mưa từ tháng 6 đến tháng 12. Tỉnh Cebu thường đón bão một lần mỗi năm hoặc không. Miền bắc của Cebu có mưa nhiều hơn và đón bão nhiều hơn miền nam Cebu do có khí hậu khác biệt. Bão Haiyan năm 2013 làm chết 73 người và làm bị thương 348 người khác tại miền bắc Cebu. Nhiệt độ tại Cebu có thể cao đến 36 °C (97 °F) từ tháng 3 đến tháng 5, và xuống đến 18 °C (64 °F) tại các vùng núi vào mùa mưa. Nhiệt độ trung bình là khoảng 24 đến 34 °C (75 đến 93 °F), và không chênh lệch nhiều ngoài trừ và tháng 5, tức tháng nóng nhất trong năm. Độ ẩm trung bình của Cebu là 70–80%.[14]