Với tổng diện tích lên đến 376.978 km², Montana là tiểu bang đứng hàng thứ tư Hoa Kỳ về diện tích (chỉ sau Alaska, Texas và California). Về phía bắc, Montana chia sẻ chung đường biên giới quốc tế với Canada, bao gồm các tỉnh là British Columbia, Alberta, Saskatchewan. Về phía đông, Montana giáp với hai bang Bắc và Nam Dakota, về phía nam giáp với Wyoming và về phía tây và tây nam với Idaho.

Địa hình của Montana rất đa dạng. Dãy núi Rocky chạy hơi chếch qua tiểu bang Montana từ phía tây bắc xuống trung nam chia tiểu bang này thành hai vùng. Phần phía tây chiếm một phần ba diện tích có những vùng đồi núi cao thuộc dãy núi Rocky và các thung lũng rộng là cảnh quan tiêu biểu của Montana. Trong khi đó phần phía đông chiếm hai phần ba còn lại thuộc vùng Những Đồng bằng lớn ("Great Plains") với nhiều đồng bằng, thảo nguyên xen lẫn một số dãy núi nhỏ.

Montana có rất nhiều sông. Hệ thống sông ngòi tại đây có vai trò quan trọng trong cung cấp nước uống và điện năng cho cư dân của vùng. Montana là tiểu bang duy nhất tại Mỹ có các sông chảy ra ba biển khác nhau: Thái Bình Dương, Vịnh Hudson và Vịnh Mexico.

Địa hình có ảnh hưởng quan trọng đến thời tiết và khí hậu của Montana. Vùng đồng bằng phía đông của Montana có khí hậu lục địa tương đối khắc nghiệt với mùa hè nóng, mùa đông rất lạnh và có nhiều trận gió lớn. Miền đồi núi phía tây nhờ chịu ảnh hưởng của Thái Bình Dương nên có khí hậu ôn hòa hơn đôi chút với mùa hè mát, mùa đông không lạnh lắm và ít gió bão hơn[1]. Hầu hết diện tích tiểu bang Montana có tuyết rơi khá dày, đặc biệt là mùa đông.