Turkmenistan terletak di Asia Tengah yang sebahagian besar merupakan wilayah gurun pasir yang dibatasi oleh barisan pergunungan, dengan 80% wilayahnya diselimuti oleh gurun Karakum. Di bahagian tengah wilayah ini merupakan daerah dataran rendah Turpan. Di bahagian barat daya wilayah ini terdapat petgunungan Kopet Dag yang memiliki puncak tertinggi, Kuh-e Rizeh (Gunung Rizeh) sekitar 2,912 meter (9,553 kaki).[7]

Di bahagian barat negara ini terbentang barisan pergunungan Balkan Besar (sebagian besar terletak di Provinsi Balkan) dan juga barisan pegunungan Köýtendag di bahagian timur laut yang berbatasan dengan Uzbekistan, yakni di Provinsi Lebap. Barisan pergunungan Balkan Besar menjulang tinggi dengan puncak tertingginya Gora Arlan (Gunung Arlan) sekitar 1,880 meter (6,710 kaki)[8] dan puncak tertingginya, Ayrybaba yang terletak di Barisan Pegunungan Kugitangtau sekitar 3,137 meter (10,292 kaki).[9] Sungai-sungai besar Turkmenistan termasuk Amu Darya, Mughrab dan Hari.

Iklim

Sebagian besar wilayah Turkmenistan merupakan antara gurun pasir terkering di dunia, di beberapa tempat, curahan hujan tahunan hanya mencapai 12 mm (0.47 inci). Suhu tertinggi yang pernah tercatat yaitu sekitar 48.9 °C (120°F) dan di Kerki, sebuah kota kecil yang terletak di tepi Sungai Amu Darya, yaitu sekitar 51.7 °C (125.1 °F) pada Julai 1983.