Sudan nằm ở Đông Phi, Bắc giáp Ai Cập, Đông Bắc giáp biển Đỏ, Đông giáp Eritrea và Ethiopia, Tây giáp Tchad, Libya và Cộng hòa Trung Phi, Nam giáp Nam Sudan.

Sudan là nước có diện tích lớn thứ ba châu Phi. Toàn bộ vùng cao nguyên (300m đến 1.200m) rộng lớn thoải dần từ Nam đến Bắc và được bao quanh bởi một vài khối núi vùng ngoại vi ở phía Tây (vùng núi Darfour; Djebel Marra, 3.088 m), ở phía Đông Bắc ven biển Đỏ (Djchel Erba, 2.217 m; Djehel Oda, 2.259 m).

Phần lớn dân cư tập trung ở các vùng hợp lưu của sông Nile Trắng và sông Nile Xanh. Ở phía Bắc, các vùng sa mạc gợn sóng nối tiếp với các đồng cỏ. Tài nguyên thiên nhiên ở Sudan gồm có dầu mỏ, quặng sắt (trữ lượng nhỏ), đồng, kẽm, crom, tungsten, mica, vàng, bạc, thủy điện.

Khí hậu ở Sudan nằm trong vùng khí hậu sa mạc khô và nóng. Do phần lớn lãnh thổ là sa mạc Sahara nên Sudan thiếu nguồn nước tự nhiên nghiêm trọng; ô nhiễm nước gây nguy hại cho sức khỏe con người; đất bị xói mòn; sa mạc hóa; nạn săn bắt thái quá đe dọa các loài thú rừng.