Lənkəran vilayəti Azərbaycanın cənub-şərqində yerləşir. Vilayətin relyefi iki hissəyə bölünür: Talış dağları və Lənkəran ovalığı.
Talış dağları Talış (Kömürgöy 2493 m), Peştəsər və Burovar silsilələrinə bölünür. Xəzərin sahilində yerləşən Lənkəran ovalığının eni şimaldan cənuba doğru azalır (20 - 6 km). Talış dağlarında Üçüncü dövrün vulkan və çökmə, Lənkəran ovalığında isə Dördüncü dövrün dəniz və çay çöküntüləri üstünlük təşkil edir. Vilayət Kiçik Qafqaz tektonik zonasına daxildir. Əsas təbii
sərvətləri mineral sular (Qotursu, İstisu, Ərkivan və s.) və tikinti materiallarıdır (çınqıl, qum və s.).
Lənkəran vilayətində yayı quraq keçən mülayim-isti, bərabər rütubətli mülayim-isti və yarımsəhra, quru çöl iqlimi yayılmışdır.
Çay şəbəkəsi sıxdır. Talış dağlarından başlayıb Xəzər dənizinə tökülən çaylar, əsasən, yağış, qismən də qar və yeraltı sularla qidalanır. Ən böyük çayları Bolqarçay, Viləşçay, Lənkərançay, Təngərud və Astaraçaydır.
Vilayətin düzənlik və dağətəyi zonasında subtropik meşələr, alçaq və orta dağlıq zonasında enliyarpaqlı meşələr, orta dağlığın yuxarı hissəsində isə çöl landşaftı yayılmışdır. Hirkan qoruğunda endemik ağaclar (dəmirağac, şabalıdyarpaq palıd, Lənkəran akasiyası və s.) qorunur.
Lənkəran vilayəti iki fiziki-coğrafi rayona bölünür.
1. Lənkəran ovalığı
2. Talış dağları