Uzbekistan có diện tích 447.400 kilômét vuông. Đây là nước lớn thứ 56 trên thế giới.

Uzbekistan trải dài 1.425 kilômét từ tây sang đông và 930 kilômét từ bắc tới nam. Giáp biên giới với Turkmenistan ở phía tây nam, Kazakhstan và Biển Aral ở phía bắc, và Tajikistan cùng Kyrgyzstan ở phía nam và phía đông, Uzbekistan không phải là một trong những nước lớn nhất vùng Trung Á nhưng là quốc gia Trung Á duy nhất giáp biên giới với tất cả bốn nước kia. Uzbekistan cũng giáp biên giới với Afghanistan ở phía nam.

Uzbekistan là một quốc gia nằm kín trong lục địa; 10% lãnh thổ nước này có thể trồng trọt thâm canh nhờ nước tưới tiêu từ các lưu vực sông. Đây là một trong hai quốc gia duy nhất chỉ giáp với các quốc gia nôin lục khác - nước kia là Liechtenstein; song trường hợp của Uzbekistan không rõ ràng bằng do họ giáp biên giới với hai nước (Kazakhstan ở phía bắc và Turkmenistan ở phía nam) giáp với Biển Caspi kín trong lục địa nhưng từ đây tàu thủy có thể đi tới Biển Azov và từ đó tới Biển Đen, Địa Trung Hải và các đại dương khác.

Điểm cao nhất tại Uzbekistan là Adelunga Toghi ở độ cao 4.301 mét (14.111 ft).

Khí hậu Cộng hòa Uzbekistan là khí hậu lục địa, với lượng mưa hàng năm khoảng 100-200 milimét. Nhiệt độ trung bình mùa hè thường khoảng 400C, mùa đông khoảng -230C.

Các thành phố lớn gồm: Bukhara, Samarqand và Tashkent.