Sardynia jest drugą co do wielkości wyspą na Morzu Śródziemnym. Wybrzeża wyspy są najczęściej wysokie i skaliste, z długimi, względnie prostymi odcinkami, wieloma wybitnymi cyplami, kilkoma szerokimi, głębokimi zatokami, wieloma przesmykami i z wieloma mniejszymi wyspami nieopodal wybrzeża.
Przeważającą część wyspy zajmują góry i płaskowyże. Roślinność to głównie makia, wiecznie zielone zarośla. Sardynia ma kilka głównych rzek. Największe rzeki jest Tirao, 151 km, która wpada do Morza Sardyńskiego, Coghinas, 115 km, i Flumendosa, 127 km. Są 54 sztuczne jeziora i tamy, które dostarczają wodę i prąd. Najważniejsze to Jezioro Omodeo i Jezioro Coghinas. Jedynym naturalnym słodkowodnym jeziorem jest Lago di Baratz. Wiele dużych, płytkich, słonowodnych lagun i rozlewisk jest zlokalizowanych wzdłuż wybrzeża.
Wyspa ma typowy klimat podzwrotnikowy śródziemnomorski: zimą łagodny i deszczowy, latem gorący i suchy. W ciągu roku jest około 300 dni słonecznych, z koncentracją opadów zimą i jesienią, i opadmi śniegu w górach. Średnia roczna temperatura wynosi od 11 °C do 17 °C. Dominującym wiatrem jest północno-zachodni Mistral, wiejący głównie zimą i wiosną. Może on wiać dosyć mocno, ale zwykle jest suchy i łagodny.