Quần đảo Bắc Mariana cùng với Guam ở phía nam, hợp thành Quần đảo Mariana.

Các đảo phía nam là đảo đá vôi với nền đất bằng phẳng và có các dãy đá san hô viền quanh. Các đảo phía tây là đảo núi lửa, có núi lửa vẫn còn hoạt động như trên Anatahan, Đảo Pagan và Agrihan. Núi lửa trên Agrihan là điểm cao nhất trong quần đảo (965 mét). Khoảng một phần năm đất đai trồng trọt được, một phần mười là các đồng cỏ thiên nhiên. Nguồn lợi thiên nhiên chủ yếu là cá nhưng cũng là điều gây nên mâu thuẫn với việc bảo vệ các loài vật thú hiếm. Những phát triển trước đây tạo ra các vùng chứa rác mà cần phải dọn dẹp và nó cũng gây ra ô nhiễm nguồn nước ngầm tại Saipan, có thể đã mang đến bệnh tật.

Anatahan là một đảo núi lửa nhỏ, 120 km (80 dặm) về phía bắc của Đảo Sapan và 320 km (200 dặm) về phía bắc Guam. Đảo dài khoảng 9 km (5.6 dặm) và rộng khoảng 3 km (2 dặm). Anatahan bỗng nhiên phun lửa từ miệng núi lửa phía đông vào ngày 10 tháng 5 năm 2003 lúc 5:00 p.m. (17:00h). Từ lúc đó đến nay nó tiếp tục thay đổi giữa giai đoạn phun và bình lặng. Vào ngày 6 tháng 4 năm 2005, khoảng 50.000 mét khối tro bụi và đá bị tung lên, tạo thành một đám mây lớn và đen trôi về phía nam trên Saipan và Tinian. Những lần phun vừa qua khiến nhiều chuyến bay thương mại phải đổi đường bay.

Quần đảo có khí hậu nhiệt đới biển trung hòa bởi gió mùa đông bắc hay còn gọi là gió mậu dịch. Có ít thay đổi nhiệt độ giữa các mùa; mùa khô từ tháng 12 đến tháng 6, và mùa mưa từ tháng 7 đến tháng 10 có thể có bão. Sách ghi Kỷ lục Thế giới Guinness (Guinness Book of World Records) nói rằng Saipan có nhiệt độ đều hòa nhất thế giới.[4]