Омывается на востоке Тихим океаном, на юге — Южно-Китайским морем и Бассовым проливом, на западе — Тайваньским проливом, на севере — Восточно-Китайским морем. Протяжённость острова с севера на юг — 377 км, с запада на восток — 142 км, береговая линия — 1566 км. На западе находится обширная равнина, но большую часть острова занимают горы. С севера на юг протянулась горная цепь Тайвань-шань с самой высокой точкой острова — горой Юй-шань (3952 м). На Т. имеется 151 река. Самые большие реки — Чжошуй (186 км), Даньшуй (159 км) и Га-опин (171 км). На острове часты землетрясения, так как он находится в стадии горообразования. Большая часть территории покрыта богатой растительностью (св. 3800 видов) и в значительной степени зависит от высоты над уровнем моря. На высоте до 2000 м растут тропические и субтропические леса, от 2000 до 3000 м — лиственные и хвойные, выше — только хвойные леса. Из представителей животного мира встречаются белка, олень, чёрный формозский медведь, дикий кабан — всего ок. 60 видов млекопитающих, а также большое количество рептилий, бабочек и насекомых. На острове есть небольшие месторождения угля, нефти, природного газа, а также золота. Климат влажный субтропический, средняя температура января +15°С, июля +28°С. Годовое количество осадков велико — 2580 мм. Летом и осенью нередки тайфуны.