Située au sud-est de l’Europe, entre le Danube, le Prut et le Dniestr, la Moldavie s'étend sur 33 700 km². Elle possède 450 kilomètres de frontières avec la Roumanie à l’ouest, et 939 kilomètres avec l’Ukraine au nord, à l’est et au sud.

Le relief de la Moldavie est composé de paysages de collines que sont les collines de Ciul, les collines de Dniestr vers le nord et nord-est, le plateau de la Moldavie centrale et ses régions boisées et montagneuses au centre du pays, les collines de Tigheci dans le sud, le plateau de Vohynie-Podolie au nord-est, ainsi que d'autres plaines collinaires au sud de la Moldavie. Le point culminant est Balaneshty, à 430 mètres d'altitude. Les forêts représentent 10 % du territoire, et sont composées essentiellement de feuillus. La végétation de type steppe a été remplacée par les terres cultivées, qui représentent actuellement 65 % du territoire.

Le plus grand fleuve de Moldavie est le Prout, long de 695 kilomètres et dont les affluents se nomment Racovat, Ciouhour et Lapusna. Le Prout sépare la Moldavie de la Roumanie. Le second fleuve du pays est le Dniestr, long de 660 kilomètres et dont les affluents se nomment Raout, Bac, Botna, Rabnitza. La Moldavie possède un débouché de moins d’un kilomètre sur le Bas-Danube, les frontières de la Moldavie longeant le Danube sur quelques centaines de mètres à l'extrême sud du pays.