Greenland nằm trải dài trên 24 vĩ độ, từ mũi Uummannarssuaq (tiếng Đan Mạch: Kap Farvel, tiếng Anh: Cap Farewell) cực nam ở 59°46' độ vĩ bắc (ngang Oslo) tới đảo Inuit Qeqertaat (tiếng Đan Mạch: Kaffeklubben) ở 83°40' độ vĩ bắc. Đảo có chiều dài 2.650 km và rộng khoảng 1.000 km, nằm cách Bắc cực 710 km, là lãnh thổ cực bắc của Trái Đất.

Greenland có biên giới phía nam là Đại Tây Dương, phía bắc là biển Lincoln và biển Wandels (cả hai biển này đều nằm trong Bắc Băng Dương), phía tây là eo biển Davis và vịnh Baffin, phía tây bắc là eo biển Smith và eo biển Nares, phía đông là biển Greenland và eo biển Đan Mạch, cách Iceland 240 km.

Tổng diện tích Greenland là 2.166.086 km² (836.109 dặm vuông), trong đó Phiến băng Greenland bao phủ 1.755.637 km² (677.676 dặm vuông) (81%), chỉ có 410.449 km² diện tích là không có băng bao phủ (19%). Điểm cao nhất là núi Gunnbjørn ở phía đông, cao 3.693 mét. Đường bờ biển Greenland dài 44.087 km, khoảng bằng chiều dài chu vi xích đạo Trái Đất.

Trọng lượng to lớn của phiến băng Greenland với chiều cao 3.000 mét đã nén vùng đất trung tâm, hình thành nên một lòng chảo nằm thấp hơn 300 m [1.000 feet] dưới mực nước biển,[5] đồng thời cũng ép các khối băng dư thừa ra biển thành những núi băng trôi lớn hay nhỏ. Năm 1912, tàu Titanic đã đụng phải một trong các núi băng này.

Toàn bộ thị trấn và khu định cư ở Greenland nằm dọc theo bờ biển không bị băng bao phủ, dân số tập trung ở bờ biển phía tây. Vùng phía đông bắc Greenland, gồm các khu vực Bắc Greenland và Đông Greenland, không phải là một phần của bất cứ khu vực tự trị nào, đây là nơi có vườn quốc gia lớn nhất thế giới, Vườn quốc gia đông bắc Greenland. Xem Các vùng của Greenland.

Ít nhất có bốn trạm và trại thám hiểm khoa học ở phần trung tâm bị băng bao phủ của Greenland (được thể hiện bằng màu xanh nhạt trên bản đồ bên phải) là: Eismitte, Băng Bắc, Trại Bắc GRIP, Raven Skiway. Hiện nay, có một trạm thường trú cả năm là Summit Camp, được thành lập năm 1989. Đài phát thanh Jørgen Brøndlund Fjord cho tới tận năm 1950, là trạm xa nhất về phía cực bắc trên thế giới.

Vùng xa nhất phía bắc Greenland là Peary Land, nơi đây không bị băng bao phủ bởi vì không khí quá khô để tuyết, yếu tố chủ chốt để hình thành và duy trì các phiến băng, xuất hiện. Nếu phiến băng Greenland tan chảy hoàn toàn, mực nước biển sẽ tăng thêm hơn 7 m (23 feet)[6] và Greenland có lẽ sẽ trở thành một quần đảo.

Trong khoảng 1989 và 1993, các nhà nghiên cứu khí hậu Hoa Kỳ và châu Âu đã khoan vào đỉnh phiến băng Greenland, thu được hai lõi băng dài hai dặm (3.2 km). Phân tích các lớp và thành phần lõi băng cho thấy đã có một sự thay đổi khí hậu lớn ở Bắc Bán Cầu từ khoảng 100.000 năm trước chứng minh rằng thời tiết và khí hậu Trái Đất đã thay đổi nhanh chóng từ trạng thái có vẻ rất ổn định tới một trạng thái khác hẳn, gây ra những hậu quả trên khắp thế giới[cần dẫn nguồn]. Các băng hà Greenland cũng góp phần làm tăng mực nước biển nhanh chóng hơn so với điều chúng ta từng tin tưởng trước đây[7].

Tháng 2 năm 2006 các nhà nghiên cứu đã báo cáo rằng các băng hà ở Greenland đang tan ra với tốc độ nhanh gấp hai lần so với năm năm trước đây. Năm 2005, lượng băng tan hàng năm được ước tính khoảng 216 km³/năm (52 dặm khối mỗi năm), theo các tính toán hấp dẫn vệ tinh. Trong khoảng 1991 và 2006, việc kiểm tra thời tiết tại một địa điểm (Trại Thuỵ Sĩ) đã thấy rằng nhiệt độ trung bình mùa đông đã tăng gần 10 độ fahrenheit[cần dẫn nguồn].