乌克兰大部分地区属东欧平原。南部有克里米亚山脉罗曼－科什山。东北为中俄罗斯高地的一部分，东南有亚速海近岸丘陵和顿涅茨岭。

受大西洋暖湿气流影响，大部分地区为温带大陆性气候，克里米亚半岛南部为亚热带气候。1月平均气温-7.4℃，7月平均气温19.6℃。年降水量东南部为300毫米，西北部为600～700毫米，多集中在6、7月份。